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courbes très prononcées, les boudins des roues, et surtout ceux des roues d'avant, s'usent avec une grande rapidité; les bandages doivent être mis sur le tour pour ce motif, avant que la table a soit usée, et la forme normale du boudin est telle qu'elle ne peut être rétablie par le tournage qu'en enlevant une forte épaisseur de la table de roulement. La mise au rebut du bandage se produit ainsi d'une façon très rapide. On s'est vivement préoccupé dans ces dernières années de cette situation et plusieurs appareils fort ingénieux ont été imaginés pour l'améliorer. On a aussi cherché
ingénieux ont été imaginés pour l'améliorer. On a aussi cherché à donner au bandage une forme qui s'oppose mieux que celle des anciens profils à l'usure des bandages ; enfin on a cherché en même temps à remédier à un autre inconvénient qui est résulté quelquefois de la manière dont le rail est attaqué par le boudin des roues. Pour mieux faire comprendre notre pensée, nous supposerons que le bandage ait les formes rectilignes indiquées par la Figure 1 de la Planche IV ; si l'on fait une coupe horizontale (Fig. 2) passant par la génératrice de contact entre le
(Fig. 2) passant par la génératrice de contact entre le rail et le bandage, on reconnaît que le boudin attaque la courbure du rail, ou ses saillies horizontales accidentelles, par un angle vif qui est extrêmement nuisible à plusieurs points de vue. Il importe donc d'abattre cet angle, au moyen d'une ligne qui, partant du point m se dirige vers le point n (Fig. 1) et o (Fig. 2). D'un autre côté, il est indispensable de ménager une surface verticale de contact assez grande, entre le boudin et le rail lorsqu'ils se rapprochent, afin d'éviter l'usure rapide par frottement. Il
lorsqu'ils se rapprochent, afin d'éviter l'usure rapide par frottement. Il y a donc lieu de tracer entre le point m et le point o (Fig. 2), une courbe renflée telle que, vers le point m, le boudin puisse s'appliquer contre le rail sur une certaine longueur, dès qu'il y a un peu d'usure, et que, vers le point l, le boudin s'évase en entonnoir. La forme du boudin qui résulte de ces considérations est celle donnée par la courbe C F de la Fig. 4 ; cette courbe a, en outre, l'avantage de présenter le maximum possible de métal à
outre, l'avantage de présenter le maximum possible de métal à user par le frottement, avant que le boudin ait été réduit à l'épaisseur qu'on se donne d'avance pour limite d'usure nécessitant le retournage. Enfin, à mesure que le boudin s'use pour se rapprocher de la limite indiquée par le trait ponctué bordé de hachures croisées, l'angle formé à la rencontre de ce trait et de la courbure normale du boudin reste beaucoup moins prononcé que dans les autres formes en usage ; ceci résulte du simple examen des figures. De C en e (Fig. 4) le rayon de courbure est
C en e (Fig. 4) le rayon de courbure est un peu plus petit que celui du rail dans la partie correspondante, afin que, en cas de contact, le congé ne coïncide pas et que la tangente commune soit verticale, ce qui présente la meilleure garantie contre les déraillements. L'inclinaison de la partie moyenne ab du bandage est donnée par l'inclinaison même du rail qui est adoptée, généralement à 1/20, et qu'il serait très difficile de modifier ; la roue porte donc sur le rail par cette partie moyenne dans les lignes droites et dans les courbes à grand rayon.
les lignes droites et dans les courbes à grand rayon. Mais dès qu'on aborde des rayons de courbure moindre, les roues se portent vers le rail extérieur et le contact a lieu pour ce rail vers l'intérieur du bandage et pour l'autre vers l'extérieur. Comme il importe de ramener rapidement les roues vers l'intérieur de la voie, il y a intérêt à ce que leurs rayons de contact soient à ce moment plus différents qu'ils ne le seraient avec la table rectiligne ab continuée. A cet effet, le profil du bandage se relève de b en e vers l'intérieur, en
bandage se relève de b en e vers l'intérieur, en suivant la courbure du rail, et s'abaisse de a en d vers l'extérieur; comme l'indique la Fig. 4. Ainsi, dans les lignes droites ou les courbes de grand rayon, le contact et l'usure ont lieu de a en b ; dans les courbes plus accentuées, ils ont lieu de b en e et de a en d, ce qui a pour effet de ramener plus facilement les roues vers la partie moyenne et de ménager le boudin ; enfin dans les courbes très prononcées le boudin vient toucher en G.
les courbes très prononcées le boudin vient toucher en G. Toutes les autres parties du bandage sont la conséquence obligée des dimensions de la voie : ainsi, l'écartement intérieur des bandages, l'épaisseur du boudin et la largeur des bandages sont déterminées par les conditions diverses d'écartement des rails, en ligne droite, en courbe et dans les changements de voie avec contre-rails ; et la hauteur du boudin est forcément limitée par les dimensions des coussinets et des croisements. Un profil analogue à celui des bandages de la Compagnie de l'Ouest a été adopté pour les bandages employés aux chemins de
a été adopté pour les bandages employés aux chemins de fer de l'Etat; seulement, on a conservé à la table de roulement des inclinaisons complètement rectilignes (Pl. IV, Fig. 10). Modes d'attaches. — Une préoccupation non moins grande que la précédente subsiste encore à l'égard des bandages ; c'est celle qui concerne leur mode de fixation sur les jantes. L'opération de l'embattage a pour but, comme on le sait, de permettre au bandage en se refroidissant de développer un serrage énergique pour étreindre fortement les roues; mais il est nécessaire de compléter la solidarité entre ces deux pièces afin d'éviter
de compléter la solidarité entre ces deux pièces afin d'éviter soit le glissement de l'une sur l'autre, soit leur séparation dans le cas de rupture en service. Au mode d'emploi des rivets ou des boulons avec tête conique noyée dans l'épaisseur du bandage, et qui est le mode le plus ancien, on a cherché à substituer celui des vis taraudées pénétrant de 0,02 seulement, environ, dans le bandage, et ayant leur tête à l'intérieur de la jante (Pl. II, Fig. 1), et (Pl. III, Fig. 4). 6) ; avec cette disposition on a été conduit à munir les bandages, sur
disposition on a été conduit à munir les bandages, sur la face opposée au boudin, d'une sorte d'agrafe circulaire venant emboîter une saillie correspondante sur la jante, et à placer les têtes de vis du côté intérieur à la voie, c'est-à-dire vers le boudin. Cette disposition que l'on trouve en application dans plusieurs chemins de fer à l'étranger, a été employée à la Compagnie d'Orléans, pour les voitures des trains rapides (Pl. III, Fig. 20). Enfin avec l'emploi chaque jour plus étendu de l'acier dans les bandages on a cherché également à supprimer complètement les rivets ou les boulons d'attache,
également à supprimer complètement les rivets ou les boulons d'attache, afin de n'avoir plus de trous percés dans le bandage qui affaiblissent leur section et les prédisposent à la rupture. Plusieurs dispositions ont été imaginées dans ce sens telle est, par exemple, la disposition adoptée récemment à la Compagnie d'Orléans, pour les roues des voitures à voyageurs (Pl. III, Fig. 17), dans laquelle le bandage à agrafe double est réuni au centre de roue par deux cercles à rebords qui sont reliés au moyen de boulons traversant la jante seulement. Ajoutons toutefois que, jusqu'à présent, aucune des solutions imaginées ne
Ajoutons toutefois que, jusqu'à présent, aucune des solutions imaginées ne paraît réunir d'une manière satisfaisante toutes les conditions désirables, au point de vue de la sécurité et en même temps de la simplicité dans la construction. En constatant simplement ici les nombreuses recherches auxquelles a donné lieu la question du mode d'attaches des bandages sur les centres de roues, nous rappellerons que des renseignements, très complets d'ailleurs, sur les divers systèmes employés ou essayés dans un grand nombre de chemins de fer allemands et anglais, ont été donnés dans des précédents Numéros de la Revue (1). 1° Nos de Mars
précédents Numéros de la Revue (1). 1° Nos de Mars et de Mai 1880. — Renseignements sur les modes de fixation des bandages; par M. Bute (traduction par M. Birkel, ingénieur). 2° N° de Mai 1880. — Notes sur les conditions principales de fabrication, d'essais, etc., des essieux et bandages en usage dans quelques-unes des Compagnies de chemins de fer anglais, par M. Lecocq. Nature du métal. — On emploie le fer ou l'acier pour la fabrication des bandages. Les bandages en fer soudés ou non soudés sont en usage depuis longtemps, mais la tendance générale est de leur substituer
depuis longtemps, mais la tendance générale est de leur substituer l'emploi des bandages fabriqués avec des aciers naturels ou fondus. Les aciers fondus au creuset et corroyés, que l'on obtient par les divers procédés connus (Bessemer ou Martin), sont préférés, sur certains réseaux, aux aciers puddlés auxquels on reproche souvent un défaut d'homogénéité et d'uniformité dans l'affinage du métal. En Angleterre, où l'usage de l'acier est très répandu, quelques Compagnies de chemins de fer emploient de préférence les bandages en acier fondu au creuset pour les voitures à voyageurs, et en acier Bessemer ou Siemens-Martin pour les wagons à marchandises.
en acier Bessemer ou Siemens-Martin pour les wagons à marchandises. Sur quelques lignes on emploie l'acier concurremment avec les meilleurs fers du Yorkshire, mais généralement l'application de l'acier est à peu près exclusive pour la fabrication des bandages. En Allemagne, l'emploi des bandages en acier fondu des usines Krupp, de Bochum et d'autres, est général. En Autriche, presque tous les bandages sont fabriqués en acier Bessemer, et sur quelques réseaux on paraît satisfait des essais faits avec l'emploi des bandages en acier Martin. En France, l'application de l'acier, quoique généralement plus restreinte qu'à l'étranger, a fait néanmoins des progrès pour
plus restreinte qu'à l'étranger, a fait néanmoins des progrès pour la fabrication des bandages ; les Compagnies du Nord et d'Orléans ont adopté les bandages en acier pour tous les véhicules, tandis que les Compagnies de l'Est et de Paris-Lyon-Méditerranée, paraissent vouloir conserver les bandages en fer pour les véhicules à voyageurs; la Compagnie de l'Ouest emploie, depuis longtemps, l'acier doux en grande quantité ; enfin à la Compagnie du Midi, les bandages en acier puddlé sont d'un usage général pour tous les véhicules. En ce qui concerne les conditions de réception des bandages et à leur livraison aux usines,
de réception des bandages et à leur livraison aux usines, on impose généralement des épreuves soit au choc soit à la flexion; quelquefois même le métal est soumis aux essais de traction. Sur certaines lignes, les bandages ne sont reçus définitivement qu'après avoir effectué un parcours déterminé. Nous donnons à la fin du chapitre un extrait du cahier des charges de la Compagnie de l'Ouest, relatif aux diverses conditions d'épreuves des essieux et des bandages. À la Compagnie de l'Ouest on fait usage d'un appareil spécial qui a pour but d'essayer au choc les bandages une fois embattus et prêts
d'essayer au choc les bandages une fois embattus et prêts à être mis en service (1). La disposition de cet appareil consiste à faire abattre deux marteaux sur les bandages, et à renouveler l'opération seize fois en des points différents, pour chaque paire de roues montées ; les résultats obtenus avec l'emploi de ce procédé sont, paraît-il, satisfaisants. § IV. — Essieu. Les roues sont réunies deux à deux par une pièce en métal ou essieu qui a la forme générale d'une barre ronde et dont les sections différentes en certains points de sa longueur comprennent trois parties principales :
certains points de sa longueur comprennent trois parties principales : le corps, les portées de calage et les fusées ; ces différentes parties sont raccordées entre elles par des congés, à l'exclusion d'angles vifs. Le corps de l'essieu est ou entièrement cylindrique (Pl. IV, Fig. 15) ou formé de deux troncs de cône réunis au milieu par une partie cylindrique (Pl. IV: Fig. 14, 19, 21, 22); ou bien enfin, les deux parties coniques se rejoignent simplement au milieu du corps par leur petit diamètre (Pl. IV. Fig. 16, 18 et 20). Afin d'établir la solidarité des deux roues conjuguées,
et 20). Afin d'établir la solidarité des deux roues conjuguées, l'essieu est emmanché dans les centres, par les portées de calage, sous une pression considérable qui détermine ainsi un serrage énergique ; souvent une clavette en acier, engagée moitié dans le moyeul et moitié dans l'essieu, complète ce calage. On se sert généralement de la presse hydraulique pour opérer le calage des roues ; et le degré de serrage à obtenir qui est réglé par les Cahiers des Charges, correspond ordinairement à des efforts variant de 25 à 30.000 kilogrammes. Cette pression de calage est quelquefois fixée à 35 ou
Cette pression de calage est quelquefois fixée à 35 ou 40.000 kilogrammes, pour des roues à centre en fer ; dans ce cas on en profite souvent pour supprimer la clavette dont le rôle ne présente plus alors une utilité aussi grande. La suppression du clavetage peut être remarquée dans plusieurs chemins de fer, en Angleterre, en Allemagne et en Autriche ; en France, les Compagnies d'Orléans, du Midi et de l'Est ont mis en service un certain nombre d'essieux montés sans clavette. Jusqu'à présent on ne paraît pas avoir constaté que cette manière de faire ait donné lieu à
constaté que cette manière de faire ait donné lieu à aucun inconvénient. Les prolongements de l'essieu à l'extérieur des roues forment les fusées qui, ainsi qu'il a été dit précédemment, sont destinées à recevoir la charge des véhicules par l'intermédiaire des boîtes et des ressorts de suspension. Des saillies ou patères terminent l'essieu à ses extrémités, dans le but de retenir les cousinets sur les fusées. Le raccordement de la fusée avec l'essieu s'opère ordinairement au moyen de congés à grand rayon ; sur les chemins anglais, allemands et autrichiens les rayons des congés varient de 12 à 18 millimètres
les rayons des congés varient de 12 à 18 millimètres ; ces congés sont un peu moins forts en France. On fait quelquefois le congé, du côté de la patère, beaucoup plus petit que celui du côté opposé, 3 à 5 millimètres par exemple, et cela dans le but d'améliorer les conditions du graissage. Les sections à donner aux différentes parties d'un essieu sont assez complexes à déterminer exactement par le calcul, si on considère que pour diverses causes, les efforts développés en marche sont très variables et qu'ils sont aussi de nature différente suivant les régions observées. Cependant l'expérience
aussi de nature différente suivant les régions observées. Cependant l'expérience montre qu'on parvient à régler convenablement les dimensions principales des essieux, de manière à satisfaire aux diverses conditions de résistance et d'économie du métal sans compromettre la question de sécurité d'exploitation. Dans tous les cas, la section maximum doit toujours être donnée à la portée de calage, car c'est évidemment en cet endroit, surtout à l'origine du corps de l'essieu près du moyeul, qu'est transmis l'effort le plus considérable : c'est d'ailleurs dans cette région qu'on observe le plus grand nombre de ruptures. On donne généralement une section un peu
nombre de ruptures. On donne généralement une section un peu moindre au corps de l'essieu, ce qui n'a pas d'inconvénient : quelquefois même, pour simplifier la fabrication, on donne au corps un diamètre uniforme dans toute sa longueur. Les fusées, qui sont disposées extérieurement aux roues dans presque tous les chemins de fer, supportant seulement les charges des véhicules et dans certains cas les chocs des plaques de garde, doivent avoir des dimensions convenables pour satisfaire aux conditions de résistance et à celles imposées par le graissage. Leur diamètre, toujours plus faible que celui du corps de l'essieu, dépend aussi
plus faible que celui du corps de l'essieu, dépend aussi beaucoup de la longueur de la fusée ; il est essentiel que ces deux dimensions combinées déterminent une surface de pression suffisante pour que le fonctionnement du graissage de la fusée puisse s'opérer aussi régulièrement que possible, de manière à atténuer le travail de la résistance du frottement. Dans les dimensions courantes, la longueur de la fusée est égale ordinairement à deux fois le diamètre ; en Angleterre et en Allemagne, le rapport admis entre ces deux dimensions paraît varier entre 2 et 2, 2. Le tableau que nous donnons
entre 2 et 2, 2. Le tableau que nous donnons à la fin de ce chapitre résume les dimensions principales de divers modèles d'essieux montés, employés dans plusieurs chemins de fer français. Les dimensions données aux essieux, à l'origine, ont dû être sensiblement modifiées à la suite des augmentations incessantes autant de la vitesse des trains que du poids des véhicules et de leur chargement. C'est ainsi que, pour répondre aux nécessités des voitures lourdes des trains rapides et aux chargements à 10 tonnes des wagons à marchandises, on a dû remplacer les anciennes fusées de 75 et 80 millimètre
dû remplacer les anciennes fusées de 75 et 80 millimètre de diamètre, par celles de 85, 90 et 100 millimètres, et même exceptionnellement 110 millimètres (voitures à 4 compartiments de la Compagnie du Midi, et fourgons à grande vitesse de la Compagnie d'Orléans). Les diamètres des portées de calage correspondantes de 120 à 130 millimètres sont devenus 130 à 140 et 150 millimètres ; de même, par suite, le diamètre du corps des essieux a augmenté de 115 à 125 et 130 millimètres. Nature du métal Comme pour les bandages, le fer et l'acier sont les matières employées concurremment pour
le fer et l'acier sont les matières employées concurremment pour la fabrication des essieux des voitures et wagons. Cependant, et malgré le développement pris par l'emploi de l'acier à l'étranger, cette importante question du choix du métal n'est pas encore résolue bien nettement au point de vue de la préférence à donner à l'une ou l'autre de ces matières. La tendance à substituer l'acier au fer rencontre, dans plusieurs chemins de fer, une certaine hésitation qui est attribuée, en partie, à l'incertitude sur la qualité constante des produits obtenus par les divers moyens en usage dans la fabrication du métal
les divers moyens en usage dans la fabrication du métal fondu. Mais, avec l'amélioration croissante des procédés métallurgiques, l'emploi de l'acier prendra sans doute une plus grande extension, en réunissant d'une manière plus complète les conditions voulues de qualité et de sécurité. En Autriche et en Allemagne surtout, les essieux en acier fondu sont très répandus ; sur quelques chemins autrichiens on paraît préférer les aciers Bessemer ou Martin. En Angleterre, quelques Compagnies ont conservé l'emploi exclusif des essieux en fer des meilleures qualités du Yorkshire, mais la généralité des chemins de fer expérimentent tour à tour les essieux en
chemins de fer expérimentent tour à tour les essieux en acier fondu au creuset, ou en aciers Bessemer et Siemens-Martin. En France, au contraire, et à moins de cas particuliers, c'est l'emploi du fer de bonne qualité qui domine ; un certain nombre d'essieux en acier sont en service cependant sur le réseau du Nord, et la Compagnie de l'Ouest emploie en grande quantité les essieux en acier doux pour son matériel. Les conditions de fabrication et de réception des essieux, sont l'objet de prescriptions stipulées par les Cahiers des Charges de chaque Compagnie. On sait que l'épreuve courante consiste
Charges de chaque Compagnie. On sait que l'épreuve courante consiste à soumettre l'essieu au choc d'un mouton ayant un poids connu et tombant d'une hauteur déterminée ; après un certain nombre de coups, l'essieu doit prendre une certaine flèche sans se rompre, et le redressement doit ensuite être opéré sans aucune altération du métal de l'essieu. Les fusées sont également soumises aux épreuves du choc dans quelques chemins de fer, notamment à la Compagnie d'Orléans et à la Compagnie de l'Ouest. Dispositions générales des roues. — À l'heure et en cours des essieux. — Avec les dimensions admises dans le
cours des essieux. — Avec les dimensions admises dans le matériel ordinaire de transport, les véhicules sont généralement supportés par deux essieux, soit par quatre roues auxquelles on donne un écartement suffisant de manière à répartir convenablement la charge et à permettre la circulation dans les courbes. Cet écartement qui est compris entre 3 et 4 mètres pour les véhicules de dimensions ordinaires, a été porté jusqu'à 5m50 pour les voitures à grandes dimensions destinées aux trains rapides : (voitures de première classe à 4 compartiments des Compagnies d'Orléans, de l'Ouest, du Nord et du Midi); à la Compagnie de
l'Ouest, du Nord et du Midi); à la Compagnie de Paris-Lyon, l'écartement extrême des roues a été porté à 6m10 pour les voitures-salons, (6 roues), récemment construites. L'emploi des voitures à 6 roues qui est assez répandu sur plusieurs lignes anglaises et allemandes, est toujours en usage à la Compagnie de Paris-Lyon pour les voitures des trains de grandes lignes. Lorsque les voitures atteignent de très grandes dimensions, on a recours soit à l'emploi de 6 roues, soit à l'emploi de trains articulés formés de groupes de 4 ou de 6 roues et qui sont disposés vers les extrémités de
6 roues et qui sont disposés vers les extrémités de la caisse suivant le système en usage général en Amérique ; cette dernière disposition est en application dans les voitures Pullmann et aussi dans plusieurs véhicules des chemins de fer anglais du Midland, du South-Eastern, du Great-Western, etc. Nous ajouterons en terminant que, depuis quelque temps et sur l'initiative de la Compagnie du Nord, on prend diverses précautions concernant la construction et le montage des roues, en vue d'améliorer la régularité et la douceur de roulement des véhicules, surtout des voitures à voyageurs à grande vitesse. Ces précautions consistent à
voitures à voyageurs à grande vitesse. Ces précautions consistent à équilibrer les roues en s'assurant de la répartition convenable de la matière, de manière que le centre de gravité d'un essieu monté se confonde exactement avec le centre de figure de tout le système. Divers appareils d'une disposition spéciale, et employés dans plusieurs chemins de fer français, permettent d'arriver à la réalisation de cette condition importante. ANNEXE. Epreuves des Essieux et des Bandages. Extrait du Cahier des Charges pour la fourniture des roues montées. (Compagnie des Chemins de fer de l'Ouest) ART. 4, 5, 6. Essieux. — Epreuves au corps.
l'Ouest) ART. 4, 5, 6. Essieux. — Epreuves au corps. — Un essieu sur quatre, désigné par l'Agent de la Compagnie, sera placé sur deux appuis espacés de 1m50 puis soumis au choc d'un mouton guidé pesant 400 kilogrammes et tombant d'une hauteur de 4m50; cet essieu devra prendre une flèche de 0m25, mesurée sur la corde réunissant les deux points d'appui ; l'essieu retourné en sens inverse et soumis à des chocs de la même importance, devra pouvoir être redressé sans laisser paraître aucune crique ou gerçure. Le pli des essieux en fer ne devra pas être effectué en
des essieux en fer ne devra pas être effectué en moins de 4 coups de mouton et celui des essieux en acier en plus de 6 coups de mouton. Epreuves aux fusées. — Les fusées ayant été tournées, l'essieu placé horizontalement, sera encastré à l'une de ses extrémités par la portée de calage dans un bloc de fonte disposé à cet effet et pesant 1.000 kilogrammes au moins, l'autre portée de calage reposant sur une enclume. Dans ces conditions, les fusées seront soumises aux chocs d'un mouton guidé du poids de 400 kilogrammes tombant d'une hauteur de 0m50 jusqu'à ce