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à circuler dans les trains de marchandises seulement. En Allemagne et en Autriche, l'application des roues en fer devient générale d'ailleurs. Roues à centre plein en bois. — L'emploi des roues à centre plein en bois avec le moyeu en métal est également très ancien. Il est répandu en Angleterre, en Allemagne, en Suède, concurremment avec les roues tout en fer. Ces roues sont composées ordinairement de secteurs en bois de teak comprimés entre le moyeu et le bandage et consolidés par des frettes au moyeu, et à la jante, par des cercles en fer reliés au moyen de boulons (Pl. III, Fig. 25 à 27). (1) Ordonnance du 15 Novembre 1846. — Titre II. Article 10e. , Il est interdit de déplacer, dans un convoi, comprenant des voitures de voyageurs, aucune locomotive, tender ou autre voiture d'une nature quelconque, « montée sur des roues en fonte. « Toutefois, le Ministre des Travaux publics pourra, par exception, autoriser l'emploi de roues en fonte, cerclées en fer, dans les trains mixtes de voyageurs et de marchandises, et marchant à la vitesse d'au plus vingt-cinq » kilomètres à heure. » En Angleterre et en Allemagne, les roues à centre en bois en usage sont généralement du type Mansell ; en Suède elles sont du type Zethelius, et analogues aux précédentes. En France, les Compagnies d'Orléans et de l'Ouest, ont mis en service un certain nombre de roues Mansell pour les voitures de première classe à 4 compartiments. Toutefois, à la Compagnie de l'Ouest, et à cause de l'emploi du frein Westinghouse, ces roues ont été retirées des voitures à voyageurs pour être utilisées sous les wagons à marchandises. Au chemin de fer d'Orléans, l'emploi des roues en fer est également préféré aux roues Mansell. On attribue aux roues à centre en bois l'avantage d'être moins sonores que les roues tout en métal et d'offrir une élasticité un peu plus grande et favorable d'ailleurs à la conservation des bandages. C'est dans le but de profiter des avantages des roues pleines que l'on remplit quelquefois de bois les vides formés par les roues à
usage sont généralement du type Mansell ; en Suède elles sont du type Zethelius, et analogues aux précédentes. En France, les Compagnies d'Orléans et de l'Ouest, ont mis en service un certain nombre de roues Mansell pour les voitures de première classe à 4 compartiments. Toutefois, à la Compagnie de l'Ouest, et à cause de l'emploi du frein Westinghouse, ces roues ont été retirées des voitures à voyageurs pour être utilisées sous les wagons à marchandises. Au chemin de fer d'Orléans, l'emploi des roues en fer est également préféré aux roues Mansell. On attribue aux roues à centre en bois l'avantage d'être moins sonores que les roues tout en métal et d'offrir une élasticité un peu plus grande et favorable d'ailleurs à la conservation des bandages. C'est dans le but de profiter des avantages des roues pleines que l'on remplit quelquefois de bois les vides formés par les roues à rais. A la Compagnie du Midi, par exemple, les roues à rayons doubles du système Brunon (1), (Pl. II, Fig. 26 à 30), sont garnies de secteurs en bois de teak, comprimés entre les rais au moyen de la presse hydraulique, sous une pression d'environ 400 tonnes ; ces segments en deux parties sont de plus réunis entre eux par des vis. En somme cette dernière disposition de centre de roue, outre les qualités de solidité de construction, paraît satisfaire convenablement aux conditions que l'on cherche à réunir pour les roues des véhicules à voyageurs : absence du soulèvement de la poussière, sonorité moindre en marche, et enfin diminution de résistance au roulement. Roues à centres en papier comprimé. — Une disposition plus récente de construction de roues pleines consiste à employer du papier comprimé pour former le centre ; des disques en tôle recouvrent le centre sur les deux faces et sont boulonnés avec le bandage ; le papier est comprimé sous une pression de 5 à 600 tonnes environ. La Compagnie internationale des wagons-lits a fait l'application des roues en papier comprimé du système J. Brown de Sheffield, à des Sleeping-cars circulant sur les chemins de fer Rhétans.
en deux parties sont de plus réunis entre eux par des vis. En somme cette dernière disposition de centre de roue, outre les qualités de solidité de construction, paraît satisfaire convenablement aux conditions que l'on cherche à réunir pour les roues des véhicules à voyageurs : absence du soulèvement de la poussière, sonorité moindre en marche, et enfin diminution de résistance au roulement. Roues à centres en papier comprimé. — Une disposition plus récente de construction de roues pleines consiste à employer du papier comprimé pour former le centre ; des disques en tôle recouvrent le centre sur les deux faces et sont boulonnés avec le bandage ; le papier est comprimé sous une pression de 5 à 600 tonnes environ. La Compagnie internationale des wagons-lits a fait l'application des roues en papier comprimé du système J. Brown de Sheffield, à des Sleeping-cars circulant sur les chemins de fer Rhétans. En Amérique, les roues en papier comprimé du système Allen (2), ont été (1) La fabrication des roues Brunon a été donnée dans la Chronique de Décembre 1880, p. 543 à 545. (2) Voici l'extrait d'une note concernant la construction des roues en papier publiée par M. Henri de Parville : « Les premières roues en papier ont été fabriquées en 1869, par M. Richard Norton Allen, dans l'État de Vermont. A présent, les « Allen Paper Car-Wheel Works « font partie des grands établissements de M. Pullman, pour la montées avec des bandages en acier sous des véhicules de la Compagnie des Pullmann-cars, et au nombre de 300, en mai 1876.(1). Les applications restreintes de ces roues sont encore trop récentes d'ailleurs pour que l'expérience permette de porter un jugement sur les avantages à retirer de ce système de construction. § III. — Bandages. Les bandages sont des cercles qui entourent complètement les jantes des roues et sur lesquels le roulement s'effectue. Ils sont munis d'une saillie circulaire ou boudin disposée intérieurement à la voie et destinée à retenir les roues sur les rails : le rôle des boudins est surtout utile dans les courbes et les changements de
: « Les premières roues en papier ont été fabriquées en 1869, par M. Richard Norton Allen, dans l'État de Vermont. A présent, les « Allen Paper Car-Wheel Works « font partie des grands établissements de M. Pullman, pour la montées avec des bandages en acier sous des véhicules de la Compagnie des Pullmann-cars, et au nombre de 300, en mai 1876.(1). Les applications restreintes de ces roues sont encore trop récentes d'ailleurs pour que l'expérience permette de porter un jugement sur les avantages à retirer de ce système de construction. § III. — Bandages. Les bandages sont des cercles qui entourent complètement les jantes des roues et sur lesquels le roulement s'effectue. Ils sont munis d'une saillie circulaire ou boudin disposée intérieurement à la voie et destinée à retenir les roues sur les rails : le rôle des boudins est surtout utile dans les courbes et les changements de voie. En général, la forme et les dimensions des bandages bien que résultant des conditions diverses du tracé de chaque ligne, sont presque identiques dans tous les chemins de fer. Tout au moins la forme adoptée sur chaque réseau est absolument uniforme pour tous les véhicules, et les dimensions sont rarement différentes. Ce n'est guère que dans la question de limite d'usure qu'on admet, ordinairement, une réduction d'épaisseur un peu moindre pour la fabrication des voitures de chemins de fer à Chicago, et fournissent journellement 21 à 26 roues; mais on va les agrandir considérablement. Dès aujourd'hui, un wagon de carton de paille ordinaire est consommé par semaine. Ces cartons sont coupés d'abord en disques circulaires de diamètres un peu plus grands qu'il n'est nécessaire pour les trois grandeurs de roues de 68, 86 et 110 centimètres. Au milieu on fait un trou pour l'essieu. Trois de ces disques sont collés ensemble au moyen de colle d'amidon frottée à la main avec un pincel, et ces triples cartons en piles de 3 à 4 pieds de hauteur, ont à subir dans une presse une pression hydraulique de 650 tonnes. Quand ils sortent de la presse, les trois cartons sont tellement
rarement différentes. Ce n'est guère que dans la question de limite d'usure qu'on admet, ordinairement, une réduction d'épaisseur un peu moindre pour la fabrication des voitures de chemins de fer à Chicago, et fournissent journellement 21 à 26 roues; mais on va les agrandir considérablement. Dès aujourd'hui, un wagon de carton de paille ordinaire est consommé par semaine. Ces cartons sont coupés d'abord en disques circulaires de diamètres un peu plus grands qu'il n'est nécessaire pour les trois grandeurs de roues de 68, 86 et 110 centimètres. Au milieu on fait un trou pour l'essieu. Trois de ces disques sont collés ensemble au moyen de colle d'amidon frottée à la main avec un pincel, et ces triples cartons en piles de 3 à 4 pieds de hauteur, ont à subir dans une presse une pression hydraulique de 650 tonnes. Quand ils sortent de la presse, les trois cartons sont tellement condensés qu'ils forment une planche épaisse. Ces planches sont exposées dans une salle chauffée durant une semaine à une température d'environ 40° R, jusqu'à ce que toute trace d'humidité en ait disparu. Puis elles sont égalisées de nouveau par des presses, collées ensemble avec d'autres, séchées et comprimées, etc., jusqu'à ce qu'elles aient l'épaisseur voulue et qu'elles soient devenues aussi dures que le bois le plus dur. Pour arriver à cet état, les cartons doivent rester six semaines au moins dans les étuves et chambres à refroidir; pour une roue de 12, 10 de diamètre, il faut 116 cartons et 100 pour une roue de 68 centimètres. Le bloc de carton après avoir été séché à fond, passe dans un autre atelier où il est façonné sur un tour, de manière que son diamètre reste un peu plus grand que le diamètre intérieur du bandage en acier destiné à renfermer ce bloc. Ensuite le bloc reçoit deux couches de couleur qui nécessitent un quart de livre de couleur brune. Cette opération terminée, le bloc est pressé dans le bandage sous une pression hydraulique de 1.500 kilogrammes par pouce carré, de façon qu'il s'y fixe solidement et que le noyau en
ce qu'elles aient l'épaisseur voulue et qu'elles soient devenues aussi dures que le bois le plus dur. Pour arriver à cet état, les cartons doivent rester six semaines au moins dans les étuves et chambres à refroidir; pour une roue de 12, 10 de diamètre, il faut 116 cartons et 100 pour une roue de 68 centimètres. Le bloc de carton après avoir été séché à fond, passe dans un autre atelier où il est façonné sur un tour, de manière que son diamètre reste un peu plus grand que le diamètre intérieur du bandage en acier destiné à renfermer ce bloc. Ensuite le bloc reçoit deux couches de couleur qui nécessitent un quart de livre de couleur brune. Cette opération terminée, le bloc est pressé dans le bandage sous une pression hydraulique de 1.500 kilogrammes par pouce carré, de façon qu'il s'y fixe solidement et que le noyau en papier et le bandage forment un tout. On fixe d'une manière semblable le moyeul dans le bloc de carton. Les deux surfaces latérales reçoivent encore une couverture de fortes tôles en fer, fixées au moyen de boulons, et la roue est achevée. Le poids total, d'environ 56,5 kilogramme, se répartit sur les diverses parties de la roue comme suit: Carton comprimé 92.5 kilogramme, Bandage 280 », Moyeul 70 », Boulons 25 », Tôles pour les surfaces latérales, 100 ». Les voitures à voyageurs des trains de grande vitesse, que pour les wagons à marchandises. Pour le matériel courant les dimensions des bandages employés varient dans les limites suivantes: Largeur des bandages 125 à 135 millimètre, Épaisseur (moyenne au roulement). 55 à 60 », Saillie et épaisseur moyenne du boudin. 25 à 30 ». Profil. — Dans le profil des bandages, la ligne extérieure ou de roulement sur les rails comporte des inclinaisons différentes et telles, que les roues pendant la marche, par suite de leur conjugaison avec l'essieu, sont constamment sollicitées à être ramenées vers l'intérieur de la voie; de sorte que dans les circonstances normales de la voie, les boudins n'interviennent qu'accidentellement. L'inclinaison de la partie moyenne du profil
sur les diverses parties de la roue comme suit: Carton comprimé 92.5 kilogramme, Bandage 280 », Moyeul 70 », Boulons 25 », Tôles pour les surfaces latérales, 100 ». Les voitures à voyageurs des trains de grande vitesse, que pour les wagons à marchandises. Pour le matériel courant les dimensions des bandages employés varient dans les limites suivantes: Largeur des bandages 125 à 135 millimètre, Épaisseur (moyenne au roulement). 55 à 60 », Saillie et épaisseur moyenne du boudin. 25 à 30 ». Profil. — Dans le profil des bandages, la ligne extérieure ou de roulement sur les rails comporte des inclinaisons différentes et telles, que les roues pendant la marche, par suite de leur conjugaison avec l'essieu, sont constamment sollicitées à être ramenées vers l'intérieur de la voie; de sorte que dans les circonstances normales de la voie, les boudins n'interviennent qu'accidentellement. L'inclinaison de la partie moyenne du profil est généralement de 1/20, c'est-à-dire la même que celle donnée aux rails sur l'axe de la voie. En Autriche, (Société des Chemins de fer de l'État), l'inclinaison des bandages est de 1/16; et sur les chemins de fer espagnols on a porté cette inclinaison à 1/15. On s'est souvent préoccupé de la question du remplacement quelquefois fréquent des bandages, par suite de l'usure rapide des boudins principalement dans les lignes à courbes très prononcées; et, outre les divers appareils imaginés à cet effet, on a aussi cherché la forme la plus convenable à donner au profil des bandages en vue de remédier à cette situation. Le profil représenté (Pl. IV, Fig. 4), qui est une des solutions répondant à cette préoccupation a été étudié et adopté à la Compagnie de l'Ouest pour les bandages des roues des machines ainsi que pour ceux des roues des voitures et des wagons. Le tracé de ce profil diffère sensiblement des profils en usage dans les autres chemins de fer, ainsi que le montrent les Figures 7 à 12 de la Planche IV; il comporte au raccordement du boudin, une courbe renflée et s'évasant ensuite vers l'extrémité, de manière à présenter une surface verticale
de la question du remplacement quelquefois fréquent des bandages, par suite de l'usure rapide des boudins principalement dans les lignes à courbes très prononcées; et, outre les divers appareils imaginés à cet effet, on a aussi cherché la forme la plus convenable à donner au profil des bandages en vue de remédier à cette situation. Le profil représenté (Pl. IV, Fig. 4), qui est une des solutions répondant à cette préoccupation a été étudié et adopté à la Compagnie de l'Ouest pour les bandages des roues des machines ainsi que pour ceux des roues des voitures et des wagons. Le tracé de ce profil diffère sensiblement des profils en usage dans les autres chemins de fer, ainsi que le montrent les Figures 7 à 12 de la Planche IV; il comporte au raccordement du boudin, une courbe renflée et s'évasant ensuite vers l'extrémité, de manière à présenter une surface verticale de contact convenable, entre le boudin et le rail, lors de leur rapprochement, pour atténuer l'usure par frottement, et afin de permettre au boudin de n'attaquer le rail en courbes que sous un angle fortement adouci. Voici d'ailleurs une note relative au profil des bandages que nous extrayons de la Notice sur les objets exposés en 1878, par la Compagnie de l'Ouest: « On sait que sur les lignes à 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 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
Notice sur les objets exposés en 1878, par la Compagnie de l'Ouest: « On sait que sur les lignes à 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 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 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 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
(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 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 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 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
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 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. 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 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.
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 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. 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 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 soit le glissement de l'une sur l'autre, soit leur séparation dans le cas de rupture en service. Au mode d'emploi