jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
La poussée latérale ne se produit pas seulement dans les courbes où la machine est guidée par les boudins des roues, mais aussi dans les alignements droits par suite d'un mouvement de lacet ou d'une oscillation latérale de la machine. Après avoir procédé à des essais sur les machines individuelles, il peut être d'une grande utilité pratique de comparer différents types de machines au point de vue de ces effets. Les ingénieurs de la « General Electric Company » ont imaginé et installé sur la voie d'essais de la compagnie, de 4 1/2 milles (7 km. 2) de longueur, à Erie, Pa. (fig. 1), un appareil enregistreur avec lequel on obtient un diagramme montrant pour chaque roue de la machine la charge verticale et la poussée latérale. L'othéographe. — Ce dispositif (fig. 2) comporte une lourde et rigide traverse en acier moulé se terminant par des T et munie à chaque extrémité de deux supports, écartés de 12 pouces (305 mm.), pour le patin du rail; la face extérieure du champignon s'appuie contre deux portées analogues. Les flexions verticales et horizontales du rail entre ces appuis actionnent l'appareil enregistreur à l'aide de ressorts montés dans les extrémités de la traverse. Le point de contact pour les flexions verticales se trouve sous la face extérieure du champignon et non sous le patin. Pour les charges verticales, des ressorts prenant une flèche de 1/8 de pouce (3 mm. 2) pour 25 000 livres (11340 kg) de charge d'essieu sont employés avec les machines légères ou 1/8 de pouce pour 50 000 livres avec les machines chargées plus lourdement. Dans l'un et l'autre cas, la flèche maximum est de 3/8 de pouce (11 mm. 5). Pour la poussée horizontale, les ressorts prennent une flèche de 1/8 de pouce pour 20 000 livres (9 070 kg) de pression. Les mouvements des ressorts sous les charges roulantes sont enregistrés par un levier dont les bras sont dans le rapport de 8 à 1 et qui porte à un bout un stylet traçant une courbe sur le diagramme qui se déroule sur un cylindre tournant. Il
Le point de contact pour les flexions verticales se trouve sous la face extérieure du champignon et non sous le patin. Pour les charges verticales, des ressorts prenant une flèche de 1/8 de pouce (3 mm. 2) pour 25 000 livres (11340 kg) de charge d'essieu sont employés avec les machines légères ou 1/8 de pouce pour 50 000 livres avec les machines chargées plus lourdement. Dans l'un et l'autre cas, la flèche maximum est de 3/8 de pouce (11 mm. 5). Pour la poussée horizontale, les ressorts prennent une flèche de 1/8 de pouce pour 20 000 livres (9 070 kg) de pression. Les mouvements des ressorts sous les charges roulantes sont enregistrés par un levier dont les bras sont dans le rapport de 8 à 1 et qui porte à un bout un stylet traçant une courbe sur le diagramme qui se déroule sur un cylindre tournant. Il y a, dans la voie, vingt-cinq de ces traverses othéographiques, espacées de 24 pouces (610 mm.) d'axe en axe et occupant environ 50 pieds (15 m. 25) de longueur de voie, avec deux joints de rails. Les traverses en bois posées comme d'ordinaire dans le ballast portent deux légères longrines en bois sur lesquelles reposent les extrémités des traverses métalliques; ces longrines servent à maintenir l'alignement, mais n'ont pas de raideur appréciable. Dans cette installation, toutes les traverses d'essai font partie d'une voie en alignement droit, mais on peut les employer également bien dans les courbes. Le mécanisme imprimant une rotation aux cylindres tournants est actionné par un moteur électrique à vitesse constante, avec rapport de réduction calculé de manière que les distances entre les pointes des courbes soient proportionnelles aux espacements des roues des diverses locomotives. Comme tous les cylindres cylindres simultanément, les othéographes successifs produisent une série de graphiques pour chaque côté de la machine. La vitesse de rotation est indépendante de la vitesse de la machine qui passe, de sorte qu'on peut relever des diagrammes avec un rapport désiré quelconque entre les ordonnées et les abscisses. Les diagrammes pris dans ces conditions sur une traverse quelconque montrent
en bois sur lesquelles reposent les extrémités des traverses métalliques; ces longrines servent à maintenir l'alignement, mais n'ont pas de raideur appréciable. Dans cette installation, toutes les traverses d'essai font partie d'une voie en alignement droit, mais on peut les employer également bien dans les courbes. Le mécanisme imprimant une rotation aux cylindres tournants est actionné par un moteur électrique à vitesse constante, avec rapport de réduction calculé de manière que les distances entre les pointes des courbes soient proportionnelles aux espacements des roues des diverses locomotives. Comme tous les cylindres cylindres simultanément, les othéographes successifs produisent une série de graphiques pour chaque côté de la machine. La vitesse de rotation est indépendante de la vitesse de la machine qui passe, de sorte qu'on peut relever des diagrammes avec un rapport désiré quelconque entre les ordonnées et les abscisses. Les diagrammes pris dans ces conditions sur une traverse quelconque montrent l'amplitude et les caractéristiques de la charge et de la poussée de toutes les roues franchissant cette traverse. Les othéogrammes, — Les figures 3, 4 et 5 reproduisent des diagrammes ou othéogrammes typiques, ainsi que les machines, de façon à montrer le rapport qui existe entre les roues et les pointes des courbes. La flexion verticale du rail sous la charge est représentée par la ligne inférieure, tandis que la courbe du haut indique la flexion latérale. Toute poussée latérale des roues s'éloignant de l'axe de la voie est indiquée par la partie du graphique qui se trouve au-dessous de la ligne de base de la courbe supérieure. On remarquera que par endroits la courbe coupe la ligne de base, ce qui indique un mouvement latéral négatif, dû à l'effort exercé sur le rail quand la roue de la locomotive est entraînée du côté de l'axe de la voie. Les marques situées au-dessus de la ligne de base servent de termes de comparaison avec le mouvement latéral inscrit sur l'othéogramme pris à l'extrémité opposée de la traverse. L'amplitude des tracés donne une multiplication du mouvement du rail dans le rapport d'environ 5 à 1. L'amplitude ou la hauteur du tracé
pointes des courbes. La flexion verticale du rail sous la charge est représentée par la ligne inférieure, tandis que la courbe du haut indique la flexion latérale. Toute poussée latérale des roues s'éloignant de l'axe de la voie est indiquée par la partie du graphique qui se trouve au-dessous de la ligne de base de la courbe supérieure. On remarquera que par endroits la courbe coupe la ligne de base, ce qui indique un mouvement latéral négatif, dû à l'effort exercé sur le rail quand la roue de la locomotive est entraînée du côté de l'axe de la voie. Les marques situées au-dessus de la ligne de base servent de termes de comparaison avec le mouvement latéral inscrit sur l'othéogramme pris à l'extrémité opposée de la traverse. L'amplitude des tracés donne une multiplication du mouvement du rail dans le rapport d'environ 5 à 1. L'amplitude ou la hauteur du tracé indiquant la pression verticale est d'environ 58 000 livres par pouce (10 360 kg par centimètre), tandis que celle de la courbe montrant le mouvement latéral est d'environ 32 000 livres par pouce (5 715 kg par centimètre). En étudiant les othéogrammes pour des usages pratiques, le graphique pris sur une locomotive marchant lentement montrerait la distribution statique du poids et ce graphique servirait de base pour la comparaison avec un tracé pris à grande vitesse. L'effet de la poussée latérale sur la modification de la composante verticale, aussi bien que toutes les variations dues au déséquilibre dynamique Fig. 2. -— Traverse d'essai en acier munie d'un othéographe. Explication des firmes angloïs: Cast steel tie = Traverse en acier moulé. — Recording cylinder = Cylindre enregistreur. — Spring for lateral thrust = Ressort pour la poussée latérale. — Support for vertical deflection under railhead = Support pour le fléchissement vertical sous le champignon du rail. — Track rails = Rails de la voie. Fig. 3. — Diagramme des charges et poussées latérales des roues de locomotive. A gauche : Résultats typiques obtenus avec des locomotives électriques et à vapeur avec voiture. A droite ; Résultat obtenu avec une locomotive à
une locomotive marchant lentement montrerait la distribution statique du poids et ce graphique servirait de base pour la comparaison avec un tracé pris à grande vitesse. L'effet de la poussée latérale sur la modification de la composante verticale, aussi bien que toutes les variations dues au déséquilibre dynamique Fig. 2. -— Traverse d'essai en acier munie d'un othéographe. Explication des firmes angloïs: Cast steel tie = Traverse en acier moulé. — Recording cylinder = Cylindre enregistreur. — Spring for lateral thrust = Ressort pour la poussée latérale. — Support for vertical deflection under railhead = Support pour le fléchissement vertical sous le champignon du rail. — Track rails = Rails de la voie. Fig. 3. — Diagramme des charges et poussées latérales des roues de locomotive. A gauche : Résultats typiques obtenus avec des locomotives électriques et à vapeur avec voiture. A droite ; Résultat obtenu avec une locomotive à vapeur remorquant une locomotive électrique avec voiture à voyageurs A gauche: du Mexican Railway. — A droite : du chemin de fer Paris-Orléans. Explication des termes anglais des figures 3 à 5 : Coach = Voiture. — Side or flange (latéral) forces = Efforts latéraux. — Speed = Vitesse. — Steam locomotive = Locomotive à vapeur. — Vertical forces = Efforts verticaux. — 620 seraient parfaitement perceptibles. L'effet d'une roue ayant un méplat s'accuserait aussi très nettement. Le tracé n'est pas nécessairement limité à une seule locomotive, car en faisant avancer le papier lentement, on pourrait prendre le diagramme de toutes les roues d'un train entier. Il est à noter que les flexions accusées par la courbe supérieure, qui indique le mouvement latéral, ne peuvent être considérées quantitativement quand elles se trouvent au-dessus de la ligne de base. Ces indications montrent simplement que le boudin du côté opposé de la voie est serré contre le rail. Par exemple, dans le tracé reproduit à droite dans la figure 3, le bissel directeur de la locomotive à vapeur indique un choc latéral contre le rail sud. Le tracé relevé sur l'extrémité opposée de la même traverse donnerait probablement une indication positive de
Steam locomotive = Locomotive à vapeur. — Vertical forces = Efforts verticaux. — 620 seraient parfaitement perceptibles. L'effet d'une roue ayant un méplat s'accuserait aussi très nettement. Le tracé n'est pas nécessairement limité à une seule locomotive, car en faisant avancer le papier lentement, on pourrait prendre le diagramme de toutes les roues d'un train entier. Il est à noter que les flexions accusées par la courbe supérieure, qui indique le mouvement latéral, ne peuvent être considérées quantitativement quand elles se trouvent au-dessus de la ligne de base. Ces indications montrent simplement que le boudin du côté opposé de la voie est serré contre le rail. Par exemple, dans le tracé reproduit à droite dans la figure 3, le bissel directeur de la locomotive à vapeur indique un choc latéral contre le rail sud. Le tracé relevé sur l'extrémité opposée de la même traverse donnerait probablement une indication positive de flexion latérale. Pour tenir compte des légères inexactitudes du stylet enregistreur, il faut considérer l'origine de la ligne de base à gauche de l'othéogramme. C'est ce qui explique la légère inclinaison des ordonnées en traits interrompus tracées sur le diagramme entre les essieux et les courbes respectives. À l'aide des schémas des locomotives à l'essai, on peut établir un graphique montrant les différentes roues par rapport au choc indiqué sur le diagramme. Dans l'essai figurant à droite dans la figure 3, la locomotive à vapeur remorquait une nouvelle locomotive électrique, construite pour le « Mexican Railway », qui marchait en récupération pendant le parcours effectué à la vitesse de 8 3/4 milles (14 km. 1) à l'heure. La locomotive électrique avait trois bogies à deux essieux, avec des roues de 46 pouces (1 m. 168) et des charges d'essieu de 50 000 livres (22 700 kg). On remarquera que l'écartement entre les bogies est moindre que l'écartement des deux bogies; autrement dit l'empattement des bogies est de 110 pouces (2 m. 794) tandis que la distance entre les essieux de bogies voisins n'est que de 78 pouces (1 m. 981). Les moteurs étaient munis à chaque extrémité de pignons engrenant
schémas des locomotives à l'essai, on peut établir un graphique montrant les différentes roues par rapport au choc indiqué sur le diagramme. Dans l'essai figurant à droite dans la figure 3, la locomotive à vapeur remorquait une nouvelle locomotive électrique, construite pour le « Mexican Railway », qui marchait en récupération pendant le parcours effectué à la vitesse de 8 3/4 milles (14 km. 1) à l'heure. La locomotive électrique avait trois bogies à deux essieux, avec des roues de 46 pouces (1 m. 168) et des charges d'essieu de 50 000 livres (22 700 kg). On remarquera que l'écartement entre les bogies est moindre que l'écartement des deux bogies; autrement dit l'empattement des bogies est de 110 pouces (2 m. 794) tandis que la distance entre les essieux de bogies voisins n'est que de 78 pouces (1 m. 981). Les moteurs étaient munis à chaque extrémité de pignons engrenant avec des roues dentées calées sur un arbre moteur; cet engrenage était du type flexible, destiné à racheter tous les petits écarts qui peuvent se produire dans l'usinage des roues dentées et des pignons. La locomotive à vapeur du « New York Central Railway », du type 2-8-2, était munie d'un « booster », ou accélérateur, sur l'essieu d'arrière. Elle avait des roues motrices de 63 pouces (1 m. 600), dont les essieux étaient espacés de 66 pouces (1 m. 676) et avaient une charge de 60 000 livres (27 t. 2). L'essieu d'avant est à 9 pieds 8 pouces (2 m. 946) en avant et l'essieu d'arrière à 10 pieds 10 pouces (3 m. 302) en arrière de l'essieu moteur adjacent. Les figures 4 et 5 reproduisent deux diagrammes pris sur des locomotives électriques. Le premier se rapporte à la locomotive électrique du « Mexican Railway », remorquant une voiture à la vitesse de 40 milles (64 km.) à l'heure. On remarquera que, comme c'était d'ailleurs à prévoir, la poussée latérale est plus forte quand la machine circule dans ces conditions que quand elle est remorquée par une autre locomotive (comme dans la figure 3), d'autant plus que la
d'un « booster », ou accélérateur, sur l'essieu d'arrière. Elle avait des roues motrices de 63 pouces (1 m. 600), dont les essieux étaient espacés de 66 pouces (1 m. 676) et avaient une charge de 60 000 livres (27 t. 2). L'essieu d'avant est à 9 pieds 8 pouces (2 m. 946) en avant et l'essieu d'arrière à 10 pieds 10 pouces (3 m. 302) en arrière de l'essieu moteur adjacent. Les figures 4 et 5 reproduisent deux diagrammes pris sur des locomotives électriques. Le premier se rapporte à la locomotive électrique du « Mexican Railway », remorquant une voiture à la vitesse de 40 milles (64 km.) à l'heure. On remarquera que, comme c'était d'ailleurs à prévoir, la poussée latérale est plus forte quand la machine circule dans ces conditions que quand elle est remorquée par une autre locomotive (comme dans la figure 3), d'autant plus que la vitesse est beaucoup plus élevée dans le cas représenté par la figure 4. Le diagramme de la figure 5 se rapporte à une locomotive électrique construite pour le chemin de fer de Paris à Orléans et marchant à la vitesse élevée de 105 milles (169 km.) à l'heure. Cette machine a de deux groupes de six roues motrices, avec un bogie à quatre roues à chaque extrémité. Ce diagramme accuse une poussée latérale pour la seconde et la troisième roue motrice et les deux roues du bogie d'arrière. — 630 [ «21 .154.1 (.73) ] 2. — Essais sur les effets produits par l'application du « booster » aux locomotives. Fig. 6 à 9, p. 631 et 632. (D'après la Railway. Review.) L'application du « booster » aux locomotives permet d'augmenter momentanément le poids adhérent lorsque la machine doit développer un grand effort de traction. Il en est ainsi notamment au démarrage et sur les sections en rampe parcourues à faible vitesse où la puissance développée se trouve limitée non par la capacité de la chaudière mais par l'adhérence. La charge de l'essieu porteur arrière des machines à foyer large est souvent à peu près égale à celle des essieux
a de deux groupes de six roues motrices, avec un bogie à quatre roues à chaque extrémité. Ce diagramme accuse une poussée latérale pour la seconde et la troisième roue motrice et les deux roues du bogie d'arrière. — 630 [ «21 .154.1 (.73) ] 2. — Essais sur les effets produits par l'application du « booster » aux locomotives. Fig. 6 à 9, p. 631 et 632. (D'après la Railway. Review.) L'application du « booster » aux locomotives permet d'augmenter momentanément le poids adhérent lorsque la machine doit développer un grand effort de traction. Il en est ainsi notamment au démarrage et sur les sections en rampe parcourues à faible vitesse où la puissance développée se trouve limitée non par la capacité de la chaudière mais par l'adhérence. La charge de l'essieu porteur arrière des machines à foyer large est souvent à peu près égale à celle des essieux accouplés, de sorte que l'augmentation d'adhérence peut atteindre approximativement 50 % pour une machine Atlantic (4-4-2), 33 1/3 % pour une Pacific (4-6-2), 25 % pour une Mikado (2-8-2) et 20 % pour une Santa Fe (2-10-2). Ce résultat est obtenu sans apporter à la locomotive aucune modification affectant son fonctionnement à grande vitesse puisque le nombre d'essieux accouplés reste le même. Le « booster » ne fonctionne qu'à faible vitesse et est éliminé automatiquement dès qu'on atteint une certaine vitesse fixée d'avance. La première application fut réalisée sur une locomotive 4-4-2. Les résultats obtenus sont représentés par le diagramme figure 6 qui donne les efforts de traction réalisés aux différentes vitesses, avec et sans le « booster ». On voit que celui-ci manifeste son action jusque 22 milles (35 km.) à l'heure et que l'augmentation est de 36 % au début du démarrage. Une seconde application fut faite sur une machine Pacific et les essais ont donné les résultats indiqués par le diagramme de la figure 7. L'augmentation de l'effort de traction due au « booster » est de 23 % à l'origine du mouvement. L'augmentation de l'effort de traction à faible vitesse a pour conséquence non seulement une
fonctionnement à grande vitesse puisque le nombre d'essieux accouplés reste le même. Le « booster » ne fonctionne qu'à faible vitesse et est éliminé automatiquement dès qu'on atteint une certaine vitesse fixée d'avance. La première application fut réalisée sur une locomotive 4-4-2. Les résultats obtenus sont représentés par le diagramme figure 6 qui donne les efforts de traction réalisés aux différentes vitesses, avec et sans le « booster ». On voit que celui-ci manifeste son action jusque 22 milles (35 km.) à l'heure et que l'augmentation est de 36 % au début du démarrage. Une seconde application fut faite sur une machine Pacific et les essais ont donné les résultats indiqués par le diagramme de la figure 7. L'augmentation de l'effort de traction due au « booster » est de 23 % à l'origine du mouvement. L'augmentation de l'effort de traction à faible vitesse a pour conséquence non seulement une accélération plus rapide mais aussi la possibilité de maintenir une vitesse de régime plus élevée sur les rampes. La figure 8 se rapporte à la remorque d'un train de 2 500 tonnes (2 270 t. met.) pour une locomotive Pacific sur des rampes de différentes inclinaisons. Les lignes pointillées donnent la résistance du train en fonction de la vitesse et sur des rampes croissantes depuis le palier jusqu'à 6 mm. par mètre. Chaque millimètre d'inclinaison en plus correspond à une augmentation de 2 270 kg de résistance. Les courbes en traits pleins montrent la variation de l'effort de traction avec et sans « booster ». On peut remarquer d'abord que l'accélération augmente dans une proportion plus grande que l'effort de traction. Ainsi, l'effort de traction passe de 37 000 à 47 000 livres, ce qui donne une augmentation de 27 % ; mais la force disponible pour l'accélération, qui est la différence entre l'effort de traction et la résistance, devient, si l'on considère d'abord le mouvement en palier, 47 000 — 11 000 livres au lieu de 37 000 — 11 000, soit une augmentation de = 38.5 %. En outre, l'amélioration obtenue est plus sensible en rampe qu'en palier.
la résistance du train en fonction de la vitesse et sur des rampes croissantes depuis le palier jusqu'à 6 mm. par mètre. Chaque millimètre d'inclinaison en plus correspond à une augmentation de 2 270 kg de résistance. Les courbes en traits pleins montrent la variation de l'effort de traction avec et sans « booster ». On peut remarquer d'abord que l'accélération augmente dans une proportion plus grande que l'effort de traction. Ainsi, l'effort de traction passe de 37 000 à 47 000 livres, ce qui donne une augmentation de 27 % ; mais la force disponible pour l'accélération, qui est la différence entre l'effort de traction et la résistance, devient, si l'on considère d'abord le mouvement en palier, 47 000 — 11 000 livres au lieu de 37 000 — 11 000, soit une augmentation de = 38.5 %. En outre, l'amélioration obtenue est plus sensible en rampe qu'en palier. En rampe de 3 mm., la mise en action du « booster » fait monter la force d'accélération à 47 000 — 25 500 au lieu de 37 000 — 25 500; l'augmentation est de = 87 %. En comptant 400 000 livres (181 000 kg) pour le poids de la machine et du tender, l'accélération en rampe de 3 mm. serait, sans le « booster », égale à 37 000 + 25 500 = 9.81 x = 0 m. 021 par seconde; avec le « booster » elle serait égale à 47 000 — 25 500 = 9.81 x = 0 m. 039 par seconde par seconde. Voir au sujet de cette application les numéros du Bulletin du Congrès des chemins de fer, de février 1921, p. 215, et d'octobre 1923, p. 960. La figure 8 met bien en évidence l'amélioration obtenue sous le rapport de la vitesse de régime que l'on peut maintenir sur les rampes. En rampe de 4 mm., sans le « booster » on ne peut pas dépasser 15 milles (24 km.) à l'heure tandis qu'avec le « booster » on peut aller à 21 milles (34 km.). Ces vitesses sont marquées par les points