Compte rendu des expériences entreprises au chemin de fer du nord pour l'essai comparatif ...

- - n
- p.n.n. - vue 1/103
- - /
- p.n.n. - vue 2/103
- - £
  - a.
  - 717Z et te* Ve*
  - L
  - 111*J
  - O
  - 'e? J emo
  - |- Om^iâ* - Æendn- 0
  - L-O/ /ÿi cvq tx/r‘^t e-t tl'Lyl'i ij CZ^<f (?/t(
  - 0-<L-^£SL ùt<- AotO f t//^ ^/u>Xf p/es/i/y
  - thcjïan& &/&- j/b/'/ e^/z/iët //iic^A'yt
  - Oc dC- - v/*// ifA- ;
  - CVL.
  - Je* f* Kcd L t -C-
  - l*$0
  - v 8C1EHCH8 NATURELLES <
  - Hyai^a** h U»thénuti*ne*
  - Paul KÏiiiïiji.;.rr<\GK. 1Ô, Bua aj fcMv -s t, ib
  - P A « I ci.
- Page de titre n.n. - vue 3/103
- - -V
  - S
  - Aspect du Soleil, le 3 Juillet 1881 â 0h25"
  - Irth Lomfr<ierts I
- p.n.n. - vue 4/103
- - , (p [
  - FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE ET FREIN PNEUMATIQUE. 417
  - COMPTE RENDU DES EXPERIENCES
  - ENTREPRISES AU CHEMIN DE FER DU NORD
  - POUR l’essai comparatif
  - DU FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD ET DU FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH
  - Par M. E. VICAIRE, ingénieur des mines, Attaché au contrôle des chemins de fer du Nord.
  - La Compagnie des chemins de fer du Nord est une de celles qui se sont toujours préoccupé le plus sérieusement des moyens d’arrêter rapidement les trains; aussi a-t-elle mis à l’étude, depuis plusieurs années, la question des freins continus. Parmi les divers systèmes, deux lui ont paru mériter plus spécialement de faire l’objet d’expériences en grand : ce sont le frein à embrayage électrique de M. Achard et le frein pneumatique de M. Smith (frein à vide).
  - Chargé par M. l’inspecteur général Meissonnier, directeur du contrôle de cette Compagnie, de suivre ces expériences, j’ai, pendant longtemps, observé le fonctionnement des deux freins, j’ai assisté à un grand nombre d’essais, j’ai consulté les observations faites par le personnel de la Compagnie, et j’ai pu ainsi, dans le rapport que j’ai adressé à l’administration, et dont ce qui suit est la reproduction textuelle, à quelques lignes près, résumer un assez grand nombre de faits de nature non seulement à renseigner sur le mérite et les conditions de fonctionnement des deux appareils dont il s’agit, mais peut-être à jeter quelque jour sur l’importante question des freins continus en général.
  - Tome XVIII, 1880. — 6* livraison. 37
- p.n.n. - vue 5/103
- - 418 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE AI. ACHARD
  - C’est pour moi un agréable devoir de remercier ici la Compagnie du Nord en la personne de M. Ed. Delebecque, ingénieur, chef du matériel et de la traction, de la libéralité avec laquelle elle a mis à ma disposition tous les documents et s’est prêtée à toutes les expériences que j’ai demandées. Je dois des remercîments tout particuliers à M. l’ingénieur Bandérali, inspecteur du service central du matériel et de la traction: c’est par lui que tous les renseignements m’ont été communiqués, c’est en commun avec lui qu’ont éié faites presque toutes mes observations, et je suis grandement redevable à l’échange de vues continuel auquel a donné lieu cette amicale collaboration.
  - Depuis la date déjà un peu éloignée de mon rapport (îo mars 18791, la Compagnie a continué ses études sur le frein à vide, qu’elle a définitivement adopté et auquel elle a donné une extension déjà considérable. M. Achard, de son côté, a repris ses essais au chemin de fer de l’Est, en apportant à son appareil des modifications importantes. J’ai pu mettre à profit ces travaux^ et j’en ai fait l’objet de notes placées à la suite de mon étude première.
  - Les deux freins qui font l’objet de ce travail sont, l’un et l’autre, des freins continus ou à transmission, c’est-à-dire des freins susceptibles d’être installés sur tous les véhicules d un train et mis en action simultanément par une manœuvre simple, telle que celle d’un robinet ou d’un commutateur, opérée en un seul point du train. Le ralentissement esi produit par des freins ordinaires à sabots. Ce qui caracte i-e les inventions dont nous avons à nous occuper, c’est la manière dont ces freins sont serrés ou desserrés tous .1 la fois par une action produite à distance.
  - Les deux systèmes ont été installés l’un et l’autre, vers le mois dejui Jet 1876 (*), sur deux trains, l’un de 11 véhi-
  - (*) Le frein \cliard a même été expérimenté dès la fin de 1875, mais non sur un train complet.
- p.418 - vue 6/103
- - ET FBE1N PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 419
  - cules (frein Achard), l’autre de 12 (frein Smith), qui ont circulé depuis cette époque d’une manière régulière; quelquefois un certain nombre de voitures sans frein ont été ajoutées ou substituées aux voitures à frein. Un même itinéraire, parcouru en deux jours, était assigné aux deux trains, qui l'effectuaient à tour de rôle; cet itinéraire a compris les lignes de Paris à Creil par Chantilly, de Paris à Crespy-en-Valois (ligne de Soissons), de Paris à Abancourt par Beaumont et Beauvais, en gagnant Beaumont, soit par Pontoise, soit par Monsoult. L’expérience a donc été faite dans des conditions très variées au point de vue du tracé des lignes parcourues. Les trains, bien entendu, faisaient le service des voyageurs, auquel aucune perturbation n’a jamais été apportée. C’étaient toujours des trains-omnibus à arrêts nombreux, trains pour lesquels les freins continus semblent être particulièrement avantageux, en diminuant les temps perdus aux stations ; cette circonstance n’a pas empêché, du reste, d’expérimenter l’action des freins à des vitesses considérables.
  - Nous examinerons d’abord séparément les deux appareils, et nous en ferons ensuite la comparaison.
  - PREMIÈRE PARTIE.
  - FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE (SYSTEME ACHARD).
  - Dans l’invention de M. Achard, le serrage est obtenu par une action électrique. Mais l’électricité n’agit pas directement sur le mécanisme des freins : elle intervient seulement pour établir la solidarité entre une espèce de treuil, sur lequel peut s’enrouler une chaîne chargée d’agir sur le levier du frein, et un arbre qui emprunte un mouvement de rotation à l’un des essieux du véhicule, Cett#
- p.419 - vue 7/103
- - 4 30 FREIIf A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - solidarité étant établie, le treuil lui-même tourne, la chaîne s’enroule et le frein fonctionne.
  - C’est donc avec raison que l’inventeur intitule son appareil frein à embrayage électrique. Sous un autre rapport, on voit qu’il rentre dans la catégor^ des freins à entraînement, qui utilisent pour le serrage la force vive elle-même du train.
  - Dans la disposition adoptée à l’origine, le courant passait d’une manière permanente dans le circuit, et c’était par l’interruption de ce courant que l’appareil fonctionnait. 11 en résultait cet avantage, qu’un défaut dans les communications électriques était immédiatement révélé par un arrêt intempestif et ne pouvait compromettre la sécurité, tandis que, d’autre part, en cas de rupture d’attelage, les freins fonctionnaient automatiquement. Mais il en résultait aussi une plus grande complication dans les appareils et une consommation très grande d’électricité, avec une dépense correspondante de matières et de main-d’œuvre dans l’entretien des piles.
  - Aujourd’hui qu’on est plus familiarisé avec l’emploi industriel de l’électricité et que, sur le réseau du Nord en particulier, l’emploi courant des appareils Prudhomme a montré la possibilité d’assurer régulièrement la communication électrique d’un bout à l’autre d’un train, M. Achard a cru pouvoir procéder autrement. Voici la disposition à laquelle il s’est arrêté, et qui a seule fonctionné dans les expériences dont je vais rendre compte (voir fig. i, 2 et 3, PI. VII).
  - A côté de l’un des essieux du véhicule et parallèlement à lui, est placé un arbre A suspendu au châssis du wagon au moyen de deux tiges articulées. Près de ses deux extrémités, cet arbre porte deux poulies de friction B, B, qui s’appuient sur l’essieu voisin, ou plutôt sur deux manchons calés sur cet essieu ; des ressorts a agissant sur les paliers de cet arbre, par l’intermédiaire de vis de réglage, déter-
- p.420 - vue 8/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 42 *
  - minent la pression qui s’exerce entre les poulies de friction et les manchons de l’essieu. Il résulte de cette disposition que, dès que l’essieu tourne, l’arbre voisin reçoit un mouvement continu de rotation.
  - Au milieu de cet arbre est solidement calé, soit un électro-aimant circulaire c, soit, dans la disposition à laquelle M. Achard est revenu en dernier lieu, un système de quatre électro-aimants à noyau plein rectiligne. Le fil qui fait circuler l’électricité dans cet appareil s’en éloigne dans les deux sens en parcourant, le long de l’arbre, une rainure dans laquelle il est isolé; ses extrémités sont en contact métallique avec les deux paliers, et ceux-ci en communication avec des fils G embranchés sur des conducteurs généraux FF qui sont établis sur les deux côtés du train, dans toute sa longueur. Lorsqu’un courant parcourt ces derniers conducteurs, un courant dérivé est lancé dans l’électro-aimant.
  - De chaque côté de l’électro-aimant, dans l’intervalle qui le sépare de la poulie de friction correspondante, est enfilé sur l’arbre, mais non calé, un manchon en fonte D portant, du côté qui regarde l’électro-aimant, un plateau circulaire en fer D' posé à chaud. Les plateaux des deux manchons constituent les armatures de l’électro-aimant, et, lorsque le courant passe, ils adhèrent fortement contre celui-ci et sont entraînés avec lui dans le mouvement de l’arbre. C’est là ce qui constitue l’embrayage électrique.
  - A chacun de ces manchons, habituellement fous sur l’arbre, est attachée une chaîne E, et les deux chaînes, convenablement renvoyées par des poulies, viennent agir simultanément sur l’extrémité d’un grand levier J ou J' qui, par les moyens ordinaires de transmission, met en action les sabots des freins. Dès que l’embrayage fonctionne par le passage du courant, les chaînes s’enroulent sur leurs manchons et les freins sont serrés.
  - Pour desserrer, il suffirait, à la rigueur, d’interrompre
- p.421 - vue 9/103
- - 422 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - le courant. Les choses sont disposées, en effet, de manière qu’il faille soulever le grand levier pour serrer les freins ; dès lors, aussitôt que l’embrayage cesse d’agir, le poids de ce levier, convenablement lesté, tend à produire le desserrage. Mais le magnétisme rémanent du noyau de l’électro-aimant tend à maintenir le serrage, alors même que le courant a cessé de passer.
  - C’est pourquoi M. Achard a disposé ses commutateurs de telle sorte qu’au moment où on interrompt le courant, on fait passer pendant un temps très court un courant inverse. Il a reconnu que cet effet du magnétisme rémanent est moins prononcé avec les électro-aimants ordinaires, à noyau plein, qu’avec l’électro-aimant circulaire qu’il a appliqué pendant un certain temps. Le desserrage est donc plus facile sur ces électro-aimants, et il résulte d’expériences faites par M. Marcel Deprez que le serrage est aussi plus prompt. Ce sont les motifs de la préférence que M. Achard paraît leur donner aujourd’hui.
  - Le poids total du système moteur, qui est d’environ 4oo kilog. avec l’électro-aimant circulaire, se réduit à environ 35o kilog. avec les électro-aimants à noyau plein, en tenant compte de la réduction qu’on peut faire subir au contre-poids du grand levier.
  - On comprend qu’à la rigueur un seul appareil moteur pourrait servir pour les freins de plusieurs véhicules, n’était la difficulté d’assurer la transmission du mouvement malgré le jeu des attelages, et sans compromettre la faculté d’accrocher et de décrocher facilement. Cette difficulté n’existe pas lorsque les deux véhicules considérés sont la machine et le tender. C’est pourquoi, ne voulant pas encombrer de nouveaux organes le dessous de la plate-forme de la machine, on a fait commander les freins de celle-ci par l’appareil moteur du tender. A cet effet, les chaînes motrices, après avoir passé sous les galets placés à l’extrémité du grand levier du tender, se relèvent sous le châssis
- p.422 - vue 10/103
- - £T FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 4*5
  - et vont plus loin attaquer le levier des freins de la machine. La longueur de chaîne à enrouler étant plus grande, le serrage est moins prompt, mais son énergie est la même qu’avec un seul frein, à la différence près du frottement qui se produit dans les organes de transmission.
  - La machine sur laquelle ce système a été installé en vue des expériences est une machine Grampton. Les freins agissent sur les deux essieux porteurs.
  - L’électricité est fournie par des piles renfermées dans les fourgons de tête et de queue. A l’origine des expériences faites au Nord, M. Achard employait la pileLeclan-ché, et il ne pouvait obtenir une intensité suffisante qu’avec un nombre d’éléments qui formait un total fort encombrant. Depuis quelque temps, il a obtenu sous ce rapport une amélioration considérable par l’emploi de l’accumulateur de M. Planté, au moyen duquel l’électricité produite par la pile est emmagasinée pendant le non-fonctionnement des freins, pour être rendue disponible au moment où l’on a besoin du courant. On comprend sans peine qu’avec un appareil grâce auquel on peut disposer, pendant dix ou vingt secondes que dure chaque arrêt, de l’électricité accumulée depuis l’arrêt précédent, il suffise, pour obtenir l’intensité voulue, d’un nombre d’éléments beaucoup moindre que s’il fallait produire l’électricité au fur et à mesure. Trois éléments de Daniell, et un accumulateur Planté, placés dans une boîte de 3ocx3o°xbo°, constituent ce qu’on peut appeler un élément, et il faut 4 ou 5 boîtes pareilles pour un train de 12 véhicules.
  - La pile du fourgon de tête, qui est seule à la portée du mécanicien, est la seule qui fonctionne habituellement. Celle de même importance qui est placée dans le fourgon de queue ne servirait que si un accident déterminait le conducteur d’arrière à arrêter le train ; mais, dans le voyage de retour, elle sera naturellement placée en tête du train et fonctionnera à son tour.
- p.423 - vue 11/103
- - 4^4 frein a embrayage Electrique de m. achard
  - Pour compléter le système, une pile moins forte est placée sur le tender; elle n’est pas habituellement en communication avec les autres, dont elle affaiblirait le courant, le sien n’ayant qu’une intensité inférieure, et ne sert que lorsque la machine manœuvre isolément.
  - Dans chacun des deux fourgons est placé un interrupteur qui, au moyen de deux tringles de contact, permet de lancer le courant dans le train pour produire le serrage, ou de l’intercepter pour produire le desserrage. Deux cordes qu’on attache à ces tringles, au moment du départ, viennent sur la machine et mettent la commande à la disposition du mécanicien.
  - L’effort qu’exige la manœuvre de ces interrupteurs est peu considérable, et il est évident qu’on peut s’arranger de manière à la faire opérer par un appareil commandé par les courants qui mettent en action les sifflets électroautomoteurs (*), de façon que, par exemple, un disque à l’arrêt détermine le serrage des freins et l’arrêt automatique du train. C’est ce qui a été réalisé dans le train d’expériences et expérimenté fréquemment avec succès.
  - On pourrait aussi, et de la même manière, en utilisant la communication électrique Prudhomme, donner la faculté de serrer les freins à un conducteur placé dans le milieu du train, ou même aux voyageurs qui ont cette communication à leur portée.
  - Nous avons dit plus haut qu’il y a deux conducteurs généraux circulant tout le long du train, l’un à droite, l’autre à gauche, reliés entre eux sur chaque véhicule par le fil de l’électro-aimant qui reçoit ainsi un courant dérivé. La portion de chaque conducteur que porte chaque véhicule se prolonge d’un côté, en dehors du châssis, d’une longueur un peu plus grande que celle de l’attelage, et
  - (*) Disposition imaginée et étudiée par MM. Ed. Delebecque et Bandérali.
- p.424 - vue 12/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 4«l5
  - se termine par un anneau ou par un crochet métallique ;elle se termine à l’autre bout, à fleur du châssis, par un crochet en cuivre présentant intérieurement le métal nu, de façon que lorsque, l’extrémité d’un autre conducteur y est introduite, il y a communication métallique ; ce crochet n’est pas rigide, mais articulé de manière que son bout, tenu en place par un ressort, cède sous un effort suffisant, et, par exemple, en cas de rupture d’attelage, laisse échapper l’anneau qui y est logé, sans rupture du conducteur. Bien entendu, les deux extrémités des conducteurs de chaque véhicule sont alternées de façon que, lorsque deux véhicules sont mis en présence, l’accrochage se fasse bien de quelque manière qu’on les retourne.
  - RÉSULTATS D’EXPÉRIENCES.
  - Les résultats de l’expérience faite sur le frein Achard, comme sur les freins en général, peuvent se ranger sous les deux titres suivants :
  - i° Effets mécaniques ;
  - 20 Avantages et inconvénients pratiques.
  - Je laisserai de côté ou je ne toucherai qu’incidemment la question économique, qui sort évidemment de l’objet de mon examen.
  - EFFETS MÉCANIQUES.
  - Les effets mécaniques d’un frein dépendent de deux points : l’énergie du serrage, qui a pour mesure la pression exercée sur les sabots, et la promptitude d’action, dont la mesure résulte du temps employé à obtenir le serrage complet.
  - Ce n’est pas, en général, l’énergie du serrage qui fait la principale différence entre les divers systèmes de freins. Tous, depuis les freins à main jusqu’aux freins mécaniques les plus perfectionnés, permettent ou au moins doivent
- p.425 - vue 13/103
- - 426 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHÀRD
  - permettre d’exercer sur les jantes des roues une pression suffisante pour en déterminer le calage, pression au delà de laquelle tout excès est superflu. Il peut arriver cependant que, dans certaines dispositions de frein à main, en voulant agir à la fois sur un nombre un peu grand de sabots, sans trop compromettre la promptitude d’action, ou avec des freins mécaniques dont le mécanisme moteur est encombrant, on soit conduit à rester, dans la pratique, notablement en dessous de la pression de calage (*). Mais ce n’est pas le cas pour les freins à entraînement en général, dans lesquels on dispose d’une puissance motrice considérable, à l’aide d’un mécanisme d’embrayage ou d’enclenchement dont les dimensions peuvent rester toujours assez restreintes, quelque effort qu’il s’agisse de produire.
  - M. Achard estime, d’après quelques expériences, que, dans ses électro-aimants, au moins alors que les surfaces se sont un peu rodées les unes contre les autres, l’effort tangentiel qui serait nécessaire pour faire tourner l'armature, quand elle est en prise, est égal au tiers de l’action exercée par l’électro-aimant dans le sens de son axe, et peut facilement s’élever à i5o kilog. pour chacun des deux manchons d’enroulement, dans les conditions de construction qu’il a adoptées. Cet effort s’exerce à environ i5o millimètres de l’axe de ces manchons; le rayon d’enroulement sur ces manchons étant de 5o millimètres, l’effort maximum qni peut être exercé sur chacune des deux chaînes serait d’environ i5oX-y^ = 45o kilog. Par le mode d’action de la chaîne et la combinaison des leviers, l’effort est ensuite multiplié par 20. On dispose donc d’un
  - (*) Je n’entends pas dire ici qu’on doive effectivement caler les roues : c’est une question sur laquelle nous reviendrons plus loin ; mais pour obtenir tout l’effet que les sabots peuvent donner, il faut pouvoir approcher autant qu’on le voudra de la pression de calage.
- p.426 - vue 14/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 427
  - effort sur les sabots qui peut atteindre 18.000 kilog. pour chaque paire de roues, effort plus que suffisant pour produire le calage, même des essieux de tenders.
  - Les choses sont disposées de manière que l’action de la chaîne presse les poulies de friction sur l’essieu qui les meut (*) ; il n’y a donc pas à craindre que l’appareil cesse d’être entraîné par celui-ci avant le moment où il cesse lui-même de tourner.
  - On comprend aisément, par ce qui précède, qu’il serait facile d’obtenir un serrage encore plus énergique si l’on en avait besoin. Il est donc évident que le frein Achard ne laisse rien à désirer sous ce rapport. Au contraire, ainsi que nous le verrons dans la troisième partie, son défaut est de serrer trop énergiquement et d’amener le calage des roues.
  - Au point de vue de la promptitude d’action, il est facile de voir qu’il doit en être de même.
  - Le temps nécessaire, non seulement pour que le courant parvienne à l’extrémité du train, mais pour que les électro-aimants soient en tension et agissent sur leurs armatures, est évidemment minime. D’après les rapports adoptés par M. Achard pour les diamètres des poulies de friction et des manchons d’enroulement, chaque tour de l’essieu moteur fait enrouler om,20 de chaîne, et par conséquent, d’après le rapport indiqué ci-dessus pour les efforts, qui est le rapport inverse des chemins parcourus, il fait avancer les sabots de ora,oi. Or, un intervalle de om,oi entre la sùrface du sabot et celle du bandage est plus que suffisant ; en admettant cependant qu’avec des sabots en bois usés et mal réglés l’intervalle puisse s’élever au triple, trois tours de roue suffiront donc, comme maximum ex-
  - (*) Il faut pour cela que la direction de la chaîne, considérée à partir du point où elle se détache de la surface du manchon d’enroulement, fasse un angle aigu avec la ligne qui va du centre du manchon à celui de l’essieu.
- p.427 - vue 15/103
- - 428 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - trême, pour assurer l’application des freins. Or, trois tours représentent 10 mètres de parcours et une durée variant d’une demi-seconde à une seconde suivant la vitesse des trains. Il faut encore un peu de temps en plus pour que les chaînes et pièces de transmission, ainsi que les sabots eux-mêmes, se mettent en tension.
  - M. Marcel Deprez, en observant l’essieu par une trappe ménagée dans le plancher du fourgon, a constaté entre l’instant où la tringle de commande est mise en mouvement et celui où l’essieu devient immobile une durée variant de i‘,6 à 2%2. Cet intervalle comprend le temps nécessaire pour que l’essieu dépense sa force vive de rotation, temps pendant lequel l’action retardatrice du frein est déjà complète, ainsi que nous le verrons plus loin. Nous avons donc là une limite supérieure du temps nécessaire pour que le frein entre en pleine action.
  - Aucun autre frein continu ne possède, croyons-nous, une promptitude d’action comparable. Avec le frein automatique à air comprimé de M. Westinghouse, on a indiqué pour le temps nécessaire au serrage une durée is } à 2’ suivant la position du véhicule dans le train; mais ce n’est sans doute pas un serrage à fond, car, d’après les diagrammes relevés en marche, il s’en faut de beaucoup que le frein ait dès le début toute son énergie d’action (*).
  - Notons en passant une particularité importante de ce système : c’est que le temps nécessaire pour le serrage est en raison inverse de la vitesse et correspond à un parcours constant du train : condition évidemment avantageuse, car, en général, l’espace libre qu’un train a devant lui est donné indépendamment de sa vitesse ; c’est dans cet espace donné et non dans un temps donné qu’il importe de pouvoir l’arrêter.
  - (*) Des expériences récemment publiées par M. le capitaine Douglas Galton ont donné les résultats suivants relativement au ser-
- p.428 - vue 16/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 4^9
  - Une autre particularité très importante, c’est que tous les freins sont serrés en même temps, aux différences près qui peuvent résulter de l’usure et du réglage inégal des sabots, différences qui sont indépendantes de leur position dans le train. La seule différence qui soit en rapport avec cette position est relative au temps nécessaire pour la mise en tension des électro-aimants, et il est évident que, sous ce rapport, aucun autre mode de transmission ne peut être mis en balance avec l’électricité.
  - rage des sabots avec le frein Westinghouse, à partir du moment où la valve de commande est mise en mouvement :
  - RANG du véhicule à partir de la machine. COMMENCEMENT du mouvement des sabots. MILIEU. TROIS - QUARTS. PLEINE ACTION.
  - secondes. secondes. secondes. secondes.
  - 1er 0 V* o«/8 0 »/*
  - 7* 1 1 3/i 2 2 1 /,
  - 13* i */* 2*/* 3 % 3
  - 21* 3 i V2 5 3 */«
  - Il faut remarquer que, dans ces expériences, i° l’écartement entre la surface des sabots et celle des bandages était réglé à un quart de pouce (6mm,5o), espace qui correspondrait dans le frein Achard à un parcours de deux tiers de roue; 20 que l’observation por.tant sur la pression des sabots et non sur la rotation des roues, pour comparer ces durées à celles de i',6 à 2',2, que nous avons indiquées pour le frein Achard, il faut ajouter aux premières ou retrancher de celles-ci le temps nécessaire, à partir du moment où la pression de calage est établie, pour détruire la vitesse de rotation des roues.
  - Or, ce temps, dans les expériences deM. Galton, a varié entre trois quarts de seconde et 3 secondes, suivant la vitesse initiale. On voit par ce dernier résultat, et en admettant que ce temps ait une valeur de même ordre avec le frein Achard, que la durée nécessaire avec ce frein pour que la pression de calage soit établie, et par conséquent pour que la retardation du train se produise avec toute son énergie, doit être inférieure à une seconde, ainsi que cela résulte du calcul direct.
- p.429 - vue 17/103
- - 43O FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - Une question qui se présente naturellement à l’esprit est de savoir si la force disponible pour le serrage des freins est la même sur toute la longueur du train. On peut s’en rendre compte en appliquant les lois de la distribution des courants électriques dans les conducteurs, et l’on arrive à reconnaître, ce que l’expérience confirme, qu’il y a. une différence notable entre les intensités des courants dérivés qui agissent sur les freins des divers véhicules.
  - Si l’on appelle in l’intensité du courant du niéme véhicule à partir de la pile et i' l’intensité du courant général dans la partie qui relie ce véhicule au précédent, on a la t'
  - relation in_t — in = —v, dans laquelle r représente la résistance de chacun des circuits dérivés et r' celle de la portion du circuit général qui relie deux courants dérivés, ou, ce qui revient au même, de la portion du circuit général afférente à chaque véhicule.
  - Il résulte de cette égalité que la différence in_t — in est toujours positive et, par conséquent, que les intensités vont en décroissant à partir de la pile ; mais comme l’intensité i' du courant général va elle-même en décroissant à chaque déviation, cette différence va en diminuant. Si l’on désigne par i l’intensité initiale du courant, avant
  - f1
  - dérivation, la différence sera toujours moindre que-i, et
  - par conséquent les courants décroissent moins vite que les termes d’une progression arithmétique dont la raison se-
  - ., r' . rait — i. r
  - On aperçoit en outre que le décroissement sera d’autant t'
  - moins rapide que — sera moindre.
  - Dans le train du Nord, chaque électro-aimant renferme de 35o à 4<>o mètres de fil de cuivre de 2 millimètres de diamètre ; le circuit général est formé par un câble de 1»
- p.430 - vue 18/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 451
  - Ois d’un millimètre de diamètre, et la longueur afférente à chaque véhicule, douhle de la distance de tampon à tampon, est d’environ i5 mètres; les résistances étant proportionnelles aux longueurs et en raison inverse des sections, on aura à peu près
  - — — A x *5 _ 1
  - r 12 x hoo 8o *
  - Je fais abstraction des résistances qui se rencontrent à l’attelage des véhicules ou dans les paliers de l’arbre de l’électro-aimant, en un mot dans les solutions de continuité. Ces résistances ne sont peut-être pas négligeables, mais on manque de données pour les évaluer ; il est d’ailleurs probable qu’elles sont assez variables suivant l’état d’entretien.
  - Quoi qu’il en soit, en admettant cette valeur de je suis arrivé, au moyen d’une théorie plus complète qui ne saurait trouver place ici, et qui permet de calculer l’intensité de chacun des courants d’un train, à reconnaître que dans un train de onze véhicules, on a
  - ij = i x 0,127.......*u = * x 0,072.
  - La puissance de l’électro-aimant, qui est proportionnelle à l’intensité, sera donc presque moitié moindre dans le dernier véhicule que dans le premier. Par conséquent, il faudra un sensible excédant de force dans le voisinage de la pile pour en avoir assez à l’autre extrémité. En fait, et avec les piles employées par M. Àchard dans le train d’expérience, on cale facilement les roues du dernier véhicule.
  - Il est évident, du reste, que cette différence d’intensité n’a aucune influence sur la durée du serrage, du moment que l’intensité est suffisante pour déterminer l’adhérence complète des armatures de l’électro-aimant, et par conséquent pour caler les manchons d’enroulement sur leur arbre ; elle n’en a aucune non plus sur l’énergie du ser-
- p.431 - vue 19/103
- - 43a FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ÀCHARD
  - rage, si l’intensité est partout suffisante pour produire le calage. Elle n’en a que sur la puissance de la pile nécessaire pour obtenir ce résultat.
  - Comme exemples des effets obtenus, nous citerons d’abord quelques expériences dans lesquelles on a déterminé seulement la vitesse initiale, ainsi que le parcours effectué et le temps écoulé à partir du moment où le courant électrique a été émis, jusqu’à l’arrêt complet du train. La vitesse était donnée par le temps employé à parcourir le dernier kilomètre ; le parcours nécessaire pour l’arrêt s’obtenait en comptant les tours de roues de la machine.
  - EXPÉRIENCE DU l8 OCTOBRE 1877.
  - Train 118 (de Creil à Paris) formé de onze véhicules, tous munis du frein, remorqués par la machine Crampton n° 10, dont les quatre roues porteuses sont soumises à l’action du frein, ainsi que celles du tender :
  - kllog.
  - Poids du train, machine comprise, environ. . 129.200
  - Poids soumis à l’action des freins, environ. ^ 116.700 Rapport de ces poids ou fraction enrayée. . . 0,90
  - Il faut remarquer que pour les deux essieux de la machine, et surtout pour l’essieu antérieur, le serrage n’est généralement pas suffisant pour produire le calage.
  - ARRÊTS. VITESSE au moment du serrage. INCLIN de la Pentes. AISON voie. Rampes. CHEMIN parcouru jusqu’à l’arrêt complet. TEMPS mis à le parcourir. OBSERVATIONS.
  - kilom. millim. millim. mètres. secondes.
  - Chantilly •16 » 1 85 12 Frein fait à tous les ar
  - Orry-la-Ville 43 )> •1 85 11 rêts au moyen du com
  - Survilliers 35 » 1 52 8 mutateur de la ma
  - Louvres 71 1 1» 215 19 chine.
  - Goussainville.... 70 » » 195 16 Rails secs pendant toutt
  - Gonesse 70 » » 228 18 la durée de l’essai.
  - Pierre fitte 76 5 et 2,6 » 235 18
  - Saint-Denis 70 * ” 179 16
- p.432 - vue 20/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH,
  - 433
  - EXPÉRIENCE DD l5 DÉCEMBRE 1877.
  - Train 119, de Paris à Creil, formé de dix véhicules, tous munis du frein ; machine comme ci-dessus.
  - kilo*.
  - Poids total du train, environ.................... 121.700
  - Poids enrayé...................................... 109.200
  - Fraction enrayée..................................... 0,90
  - ARRÊTS.
  - Saint-Denis..........
  - Pierrefite...........
  - îonesse ............
  - loussainville. . . . Louvres ............
  - Survilliers..........
  - Orry-la-Ville........
  - Chantilly...........
  - VITESSE INCLINAISON CHEMIN TEMPS
  - au de la voie. parcouru jusqu'à l'arrêt mis
  - moment OBSERVATIONS.
  - du à le
  - serrage. Pentes. Rampes. complet. parcourir.
  - kilom. millim. millim. mètres. secondes.
  - 53 )) )) 203 24 Frein manœuvré à cha-
  - 35 » 2,6 91 19 que fois par le méca-
  - » )) )> » )) nicien.
  - » )) » » » Rails gras. Brouillard
  - 46 » 1 97 13 intense.
  - 58 1 » 233 22 Emploi de sable. Distribution au point mort.
  - 67 69 1 1 >> 285 265 24 23 Emploi de sable.
  - EXPÉRIENCE DU 3 JUILLET 1877.
  - Train 119, formé de six voitures munies du frein, avec sept voitures sans frein jusqu’à Luzarches, et six seulement à Orry-la-Ville et à Chantilly ; machine comme ci-
  - dessus.
  - kilo*.
  - Poids total jusqu’à Luzarches................ 133.200
  - Au delà........•............................. 1 Zio.700
  - Poids enrayé.................................... 80.700
  - Fraction enrayée jusqu’à Luzarches................ 0,57
  - Au delà. ... 0,61
  - tome XVIII, 1880.
  - 28
- p.433 - vue 21/103
- - 434 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACTURD
  - ARRÊTS. VITESSE au moment du serrage. INCLIN de la Pentes. AISON voie. Rampes, CHEMIN parcouru jusqu'à l’arrêt complet. TEMPS mis à le parcourir. OBSERVATIONS.
  - kilom. millim. millim. mètres. secondes.
  - Pierrefitte 35 » 2,6 78 14 Rails sees pendant tout)
  - Gonesse 37 0 0 89 14 la durée de l’essai.
  - Goussainville.... 40 0 0 113 17
  - Louvres 4o » 1 130 19
  - Sunilliers 60 1 » 218 23
  - Orry-la-Ville 85 1 M 420 37
  - Chantilly 71 1 » 320 30
  - EXPÉRIENCE Dü 27 OCTOBRE 1877.
  - Train 119, formé de 12 véhicules, dont six munis du frein ; machine comme ci-dessus. Les six voitures à frein sont partagées en deux groupes de trois, l’un en tête, l’autre en queue, mis en action simultanément par une
  - seule manœuvre.
  - kilog.
  - Poids total, environ........................ 153.200
  - Poids enrayé................................. 80.700
  - Fraction enrayée............................... 0,61
- p.434 - vue 22/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH.
  - 435
  - ARRÊTS. VITESSE an moment du sprrage. INCLIN de la Pentes. ' AISON voie. Rampes. CHEMIN parcouru jusqu’à l’arrêt complet TEMPS mis à le parcourir.
  - kilom. nulliin. mil Jim. mètre,';. secondes.
  - Saint-Denis 65 0 0 2-27 12
  - Pip.rrpfUf».. . 46 in 16 \
  - Gonesse 42 0 0 101 15 |
  - Louvres 30 » 1 60 12 |
  - Survilliers 65 4 » 2 ii 19 |
  - Orry-la-Ville 84 1 » 405 34 |
  - Disque de Chantilly. 82 5 » 450 »
  - Chantilly » n n
  - OBSERVATION*.
  - Frein fait par le commutateur de la machine.
  - Frein fàit par le commutateur du fourgon de tête.
  - Frein fait par le commutateur de la machine.
  - Idem.
  - Le disque à distance étant à l’arrêt a déclenché le commutateur de la machine et par suite appliqué le frein.
  - Frein fait par le commutateur de la machine.
  - Idem.
  - Frein déclenché par le disque à l’arrêt.
  - I Frein fait par le eommu-
  - i tateur du fourgon de
  - queue.
  - Rails gras pendant toute la dnrée de Fessai.
  - Ces exemples ont été choisis sur un grand nombre, de manière à montrer les effets obtenus en agissant, soit sur
  - la presque totalité, soit sur la moitié environ du train, et dans des circonstances atmosphériques très différentes.
  - Gomme cas extrêmes, on remarquera que dans les circonstances les plus favorables, c’est-à-dire avec le train presque entièrement enrayé, avec le rail bien sec, une vitesse de 76 kilomètres à l’heure, sur une pente de 5 millimètres d’abord et de 2mra,6 à la fin, a pu être annihilée dans un parcours de 2 35 mètres et dans l’espace de 18 secondes.
  - Le train n’étant qu’à peu près à moitié enrayé, mais le rail bien sec, une vitesse de 85 kilomètres, sur une pente de 1 millimètre, a exigé 420 mètres et 37 secondes.
  - Le rail étant gras, nous trouvons que, sans employer de sable, on a pu, avec le train presque entièrement enrayé, détruire une vitesse de 67 kilomètres, sur une pente de
- p.435 - vue 23/103
- - 456 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHAItD
  - i millimètre, dans l’espace de 285 mètres et de 24 secondes.
  - Le train n’étant qu’à peu près à moitié enrayé, une vitesse de 84 kilomètres, sur une pente de 1 millimètre, a été détruite dans l’espace de 4o5 mètres et de 54 secondes. On remarquera que ce résultat semble être plus avantageux qu’avec le rail sec, ou au moins aussi bon si l’on tient compte de la petite différence des vitesses. Gela tient sans doute à l’appréciation toujours un peu incertaine de la vitesse initiale et à celle bien plus incertaine encore de l’état de la voie.
  - EXPÉRIENCES CHRONOGRAPIIIQUES.
  - Nous avons pu faire quelques expériences plus précises au moyen d’un appareil chronographique disposé par M. Marcel Deprez.
  - Dans cet appareil, deux plumes liées chacune à l’armature d’un petit électro-aimant, s’appuient à côté l’une de l’autre sur une bande de papier qui se déroule d’un mouvement à peu près uniforme. L’un des électro-aimants reçoit le courant d’une pile spéciale, et, ce courant étant interrompu périodiquement par un mouvement d’horlogerie, la plume s’écarte alternativement à droite et à gauche à chaque demi-seconde. L’autre électro-aimant reçoit une dérivation du courant du train, mais par l’intermédiaire d’un contact métallique porté par un essieu et qui ne laisse passer le courant que pendant une petite fraction de chaque tour. Le trait donné par cette plume présente donc à chaque tour un petit crochet. Bien entendu, l’essieu qui porte ce contact n’est pas muni de frein (*).
  - (*) 11 est facile de s’assurer que, malgré le mouvement retardé du train, la vitesse acquise de cet essieu ne peut jamais le faire patiner, et que, par conséquent, sa vitesse angulaire fait bien connaître la vitesse de translation du train.
  - En effet, s’il y avait patinage, la réaction du rail sur la jante
- p.436 - vue 24/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 4^7
  - On a ainsi sur la bande de papier deux traits parallèles qui font connaître, l’un les temps écoulés, l’autre les tours de roue et par conséquent les chemins parcourus. Le mouvement du véhicule est, par là, complètement défini.
  - serait dirigée vers l’avant et communiquerait à l’essieu une accélération angulaire relative — , égale à son propre moment par rapport à l’axe divisé par le moment d’inertie I de l’essieu et des roues par rapport à cet axe. Si nous désignons par R le rayon de roulement, par P la charge et par p le poids de l’essieu monté, par f le coefficient de frottement à vitesse nulle (voir à la troisième partie de ce rapport), on devra avoir, au moment où le patinage commencera à se produire, f
  - dtii _ R (P + p)f
  - dt ~ I
  - Nous négligeons le frottement sur la fusée, qui ne peut que s’opposer au patinage.
  - La définition cinématique du patinage, c’est que la vitesse à la circonférence Rw résultant de la rotation de la roue, soit supérieure à la vitesse de translation u, et puisque les valeurs initiales de ces deux quantités sont égales, il faut que la première s’accroisse plus vite que la seconde, c’est-à-dire que l’on ait
  - dw dv dfa>
  - dt > dt* dt dt
  - Or, dans le cas actuel, ^ est égale à l’accélération négative—y du train, la condition devient donc
  - — y (P + p)f + j > o» y> y(P + p)/--
  - La valeur dey est inférieure à celle qui résulterait du serrage à fond de toutes les roues du train, laquelle serait égale au frottement r.f divisé par la masse ~ du train ou à gf. Donc a fortiori devrions-nous avoir
  - gf>~ (P+P)/-.
  - Mais I = ^ K*, en désignant par K le rayon de gyration de l’es-
- p.437 - vue 25/103
- - 438 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - Pour avoir les vitesses, il suffit de prendre les différences des chemins parcourus de seconde en seconde. C’est en procédant ainsi que nous avons construit les tableaux AetB (PL VII), joints à ce rapport, dans lesquels sont représentés graphiquement un certain nombre d'arrêts obtenus le 21 mai 1878, dans un voyage de Paris à Creiletme versa. Nous avons considéré chaque vitesse comme ayant été réalisée au milieu de la seconde correspondante.
  - Quelques-unes des courbes présentent, surtout vers l’origine, des irrégularités assez grandes, qui proviennent évidemment en partie d’erreurs d’observation. L’examen des bandes montre, en effet, que les demi-secondes ne sont pas toutes égales et présentent quelquefois des écarts assez considérables ; l’armature de l’électro-aimant qui commande la plume n’obéit sans doute pas toujours instantanément, et l’on comprend que cela se produise surtout au début, soit que l’appareil ait besoin de se mettre en train, soit à cause des cahots du véhicule, animé à ce moment de sa plus grande vitesse. Toutefois, quelques-unes des irrégularités observées correspondent certainement à des irrégularités réelles de la marche du véhicule.
  - Pour ce qui est des erreurs d’inscription, il est à remarquer que, par la construction même de l’appareil, elles ne s’accumulent pas, de sorte que la courbe effective doit bien passer entre les points obtenus et que, malgré les
  - sieu, rayon inférieur à U; il faudrait donc avoir
  - - R2 P + P , vt 011 K*
  - R2 P+ p
  - 7TS X -------- < Xi
  - condition absurde.
  - Si la voie est en rampe et si nous tenons compte de la résistance du train, la valeur de j est plus grande, mais il est évident qu’avec les rampes et les résistances qui se rencontrent dans la pratique
  - R2
  - elle n’arrivera jamais à égaler le produit — (P + p) f. Ce qu’il faut
  - ajouter au deuxième membre de la dernière inégalité, pour tenir compte de ces circonstances, n’est jamais qu’une petite fraction de l’unité.
- p.438 - vue 26/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 4^9
  - erreurs locales, on doit avoir très exactement la représentation générale du phénomène.
  - Cette même circonstance fait qu’on a des courbes très régulières en prenant pour ordonnées les espaces parcourus, tandis qu’avec les vitesses, qui sont les différences de ces espaces, l’erreur relative sur chaque ordonnée est beaucoup plus grande.
  - Outre la machine et le tender qui se trouvaient dans les mêmes conditions qu’aux expériences déjà indiquées, le train se composait de dix voitures, dont sept munies du frein ; il a, en outre, remorqué deux écuries de Paris à Orry, à l’aller, et de Chantilly à Paris, au retour. Cela donne les poids approximatifs suivants :
  - POIDS RAPPORT
  - total. enrayé. enrayée.
  - A Chantilly (aller, train 119). . Aux autres stations............
  - kilog. kilog.
  - 121.700 87.200 0,72
  - 132.700 87.200 0,66
  - Les vitesses obtenues comme nous venons de le dire sont exprimées en tours de roue. Plusieurs observations ont montré qu’un parcours d’un kilomètre exige 34o ou 341 tours ; longueur par tour, = 2m,957. Tel est le nombre par lequel il faut multiplier les vitesses exprimées en tours pour les avoir en mètres par seconde. Pour les avoir en kilomètres par heure, il faut multiplier en outre par = 3,6 ou, au total, par 10,573.
  - Comme vérification, on trouve que la circonférence de 2™,937 correspond à un diamètre au roulement de o“.9348. Or, le diamètre de construction est, au Nord, de om,935.
  - En partant de ces données, on trouve que, dans les expériences du 21 mai, les vitesses initiales données par l’appareil lui-même ont varié entre 3,53 tours par seconde ou 37 kilomètres par heure et 6,13 tours ou 65 kilomètres.
  - Il y a quelque intérêt à comparer les distances et les
- p.439 - vue 27/103
- - 440 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - temps employés pour l’arrêt complet avec les résultats obtenus par des moyens moins exacts qui ont été donnés plus haut.
  - En voici le tableau :
  - EXPÉRIENCES DU 21 MAI 1878.
  - ARRÊTS. VITESSE au moment du serrage. CHEMIN parcouru jusqu’à l'arrêt complet. TEMPS mis à le parcourir. OBSERVATIONS.
  - Train 119.
  - par heure mètres. secondes.
  - Saint-Denis 47 109 13
  - Pierrefitte 39 85 12
  - Gonesse 37 79 11
  - Goussainville. ........ 50 123 13
  - Louvres 42 73 10
  - Luzarches 63 206 19
  - Orry-la-Ville 56 197 24 Pluie.
  - Chantilly 53 144 15
  - Train 118.
  - Chantilly 46 106 12 Temps sec pen-
  - Orry-la-Ville 47 112 14 dant tout le
  - Luzarches 46 97 11 trajet.
  - Louvres 65 206 18
  - Goussainville 5o 153 15
  - Gonesse 59 226 24
  - Pierrefitte » » ))
  - Saint-Denis 52 132 15
  - Si maintenant on entre dans le détail des phénomènes en examinant le tableau graphique des vitesses, ce qui frappe immédiatement, c’est que, pour chaque arrêt, les points obtenus se placent très franchement en ligne droite. Il 11’y a d’exception que pour l’arrêt de Gonesse au retour, dans lequel la ligne présente une inflexion très marquée entre i3*,5 et i8*,5.
  - Dans tous les autres arrêts, la vitesse a donc été en décroissant uniformément ; le mouvement était uniformément retardé (v — u0 —jt). Tout au plus peut-on saisir dans les deux premières secondes l’indication d’une légère cour-
- p.440 - vue 28/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 441
  - bure concave, vers l’axe des temps, indiquant une accélération négative d’abord un peu moindre.
  - 11 résulte de là que le frein Acbard agit à très peu de chose près comme un frein théorique, c’est-à-dire que, dès sa mise en action, il produit immédiatement son maximum d’effet, et conserve une action retardatrice constante.
  - Toutefois il est à remarquer que l’appareil enregistreur n’indique la mise en action du frein que lorsque le courant électrique circulant dans la dérivation du véhicule qui porte l’appareil (dans nos expériences c’était un véhicule du milieu du train) a pu mettre en tension son électroaimant ; il ne nous permet donc pas de tenir compte du temps qui s’écoule jusqu’à ce moment et qui ne doit pas différer sensiblement de celui qui est nécessaire pour qu’un frein placé à la même hauteur soit non pas serré, mais embrayé. Ce temps toutefois, nous l’avons vu, ne peut être que très petit.
  - Cette première conclusion est d’autant plus importante que les autres freins continus qui ont été expérimentés jusqu’à présent sont tous plus ou moins éloignés de remplir cette condition, même le frein automatique de M. Westinghouse, qui en approche le plus.
  - Si l’on examine, en effet, les diagrammes obtenus par M. Westinghouse lui-même dans des expériences faites au North-British Railway, dans lesquels l’ordonnée représente le carré de la vitesse, et l’abscisse le chemin parcouru, on trouve qu’ils présentent dans les premiers instants une courbure prononcée, concave vers l’axe des abscisses. Or, si le mouvement était uniformément retardé, la ligne devrait être une droite en vertu de l’équation v* = vl — 2je (*).
  - C) Droite bien différente, on le voit, de celle que représentent nos tracés relatifs au frein électrique; elle a pour coefficient angulaire non plus j, mais %j.
- p.441 - vue 29/103
- - 442 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. AGHARD
  - Pour pouvoir pousser la comparaison plus loin, pour comparer les valeurs de l’accélération j, par exemple, il faudrait que les expériences eussent été faites dans des circonstances identiques de part et d’autre. Cette accélération, en effet, dépend essentiellement de la fraction du poids total qui est enrayée, des circonstances atmosphériques, etc.
  - Une circonstance intéressante à remarquer dans nos tracés graphiques, c’est que les courbes n’atteignent jamais l’axe des abscisses ; la dernière vitesse observée est, en général, voisine d’un tour de roue par seconde, soit 10 kilomètres et demi à l’heure, elle va même jusqu’à un tour et demi ; une seule fois elle descend à un demi-tour, et cela dans une expérience où l'adhérence était faible par suite de l’état de la voie. En prolongeant les tracés jusqu’à l’axe des abscisses, on voit que l’arrêt complet, si le mouvement suivait toujours la même loi, exigerait plusieurs secondes et par conséquent plusieurs tours de roue ; le fait signalé ne provient donc pas d’un défaut d’indication de l’appareil, puisque celui-ci marque chaque tour; c’est bien un fait réel : lorsque la vitesse est suffisamment réduite, le ralentissement devient subitement plus rapide et le train s’arrête brusquement.
  - Le même fait résulte également des diagrammes déjà mentionnés de M. Westinghouse ; la ligne figurative, à peu près droite dans la majeure partie du trajet, s’abaisse brusquement vers la fin. Cet abaissement se produit toujours à des vitesses comprises entre 5 et 10 milles par heure, soit üm,55 à 4m,5o par seconde, ce qui répond bien à peu près à un tour de roue.
  - Ce fait, qui d’ailleurs n’échappe pas à un observateur attentif au moment de l’arrêt, ne semble guère pouvoir s’expliquer autrement que par une augmentation du coefficient de frottement des roues sur les rails lorsque la vitesse diminue. C’est en effet vers les limites de vitesses
- p.442 - vue 30/103
- - ET F HEIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 445
  - que nous venons d’indiquer que les courbes représentatives du coefficient de frottement dans les expériences de M. Bochet (voir à la troisième partie) commencent à se relever fortement.
  - AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS PRATIQUES.
  - Il nous reste à examiner le frein Achard au point de vue des conditions pratiques du fonctionnement.
  - La première et la plus importante de toutes est la sûreté de fonctionnement ; sous ce rapport, l’emploi de l’électricité pourrait inspirer quelques appréhensions. Elles ne sont pas justifiées par l’expérience, au moins en ce qui concerne le serrage.
  - Il m’a été communiqué à la Compagnie, d’après les rapports des conducteurs ou des mécaniciens du train électrique, un relevé de tous les cas où le frein a donné lieu à quelque difficulté. Dans ce relevé, qui va du 2 décembre 1875 au 26 avril 1878, je ne trouve qu’un seul cas de non-fonctionnement, et encore ce n’est pas le train entier ou une partie notable, mais seulement une voiture, qui n’a pas fonctionné. Sans doute il s’était produit une interruption dans le circuit électrique particulier à cette voiture. Cet incident n’a pu avoir qu’une influence insignifiante au point de vue l’arrêt.
  - Quant aux deux conducteurs longitudinaux qui parcourent le train, il ne s’y est jamais produit d’interruption, et l’on comprend, en effet, que lorsqu’on a, avant le dé part, vérifié le bon état des communications, ce qui est facile, il n’y a guère de chances de dérangement en cours de route. Cette expérience est d’accord avec celle plus prolongée encore de la communication électrique Prudhomme.
  - Remarquons encore que si une interruption se produisait dans un de ces conducteurs, le mécanicien pourrait toujours utiliser les freins situés en avant de cette inter-
- p.443 - vue 31/103
- - 444 FREIN a embrayage électrique de m. aciiard
  - ruption, ceux d’arrière restant à la disposition du conducteur de queue.
  - Le fonctionnement est moins satisfaisant en ce qui concerne le desserrage. Le dossier relève une vingtaine de cas où des freins n’ont pu être desserrés par les agents du train ou ne l’ont été qu’avec difficulté, ce qui a occasionné des retards plus ou moins longs. Postérieurement à la date à laquelle il se termine, le train tout entier est resté enrayé, ce qui a occasionné un retard de plus d’une heure. On a reconnu ensuite qu’au moment de l’arrêt le conducteur d’arrière avait agi sur son commutateur en même temps que le mécanicien sur le sien ; puis il avait oublié de supprimer son courant, et aucun des autres agents du train n’avait eu l’idée d’v regarder. 11 est probable que, dans d’autres cas, l’inexpérience des agents, qui changeaient constamment, est entrée pour quelque chose dans les inconvénients observés.
  - Cependant la difficulté au desserrage est réelle, et quelques dispositions de détail, adoptées successivement par M. Achard, n’ont réussi qu’à l’atténuer notablement sans la faire entièrement disparaître.
  - Au total, néanmoins, l’inconvénient qui en résulte, nul au point de vue de la sécurité, est minime au point de vue de la marche des trains, et le deviendrait surtout si l’ensemble du personnel avait l’expérience du frein électrique.
  - Dans un petit nombre de cas, des freins ont fonctionné mal à propos ; de fausses manœuvres ont pu y contribuer; mais cela est arrivé aussi, de même que quelques cas de non-desserrage, par suite de rupture de pièces ou d’interposition de corps durs déterminant le calage d’un manchon d’enroulement sur son arbre. Le frein fonctionné alors par cette cause mécanique, comme il fonctionne normalement sous l’action de l’électricité.
  - Un lait plus grave est celui de trois ruptures d’attelages que signale le même dossier. Ces accidents, qui n’ont eu
- p.444 - vue 32/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 445
  - d’ailleurs aucune conséquence fâcheuse, et qui ne pouvaient pas en avoir, puisqu’ils se produisaient au moment de l’arrêt à une station, ne semblent pas devoir s’expliquer, non plus que les secousses au moment de l’arrêt, dont on s’est plaint quelquefois, par le serrage trop prompt du frein.
  - Nous avons vu, en effet (note de la page i5), que si l’on serrait à fond (*) instantanément toutes les roues du train, on ne ferait qu’appliquer aux véhicules une accélération négative égale à gf, égale, par conséquent, dans les cas les plus favorables à l’adhérence, au quart ou tout au plus au tiers de l'accélération due à la pesanteur.
  - En ce qui concerne les voyageurs, cette accélération, leur étant transmise par les parois des voitures, ne produirait donc sur le corps qu’une pression inférieure au tiers de celle qu’il supporte lorsqu’on est étendu par terre. Il est même facile de voir qu’elle ne serait pas capable de faire perdre l’équilibre à un voyageur qui se trouverait debout.
  - Quant aux attelages, tous les véhicules ayant toujours à chaque instant la même vitesse, ils n’éprouveraient aucune tension supplémentaire.
  - Ainsi, et c’est un point sur lequel il n’était peut être pas inutile d’insister, on peut, sans aucun inconvénient, enrayer instantanément toutes les roues d’un train, pourvu que cela se fasse simultanément sur toute la longueur. Les chocs désagréables pour les voyageurs, ou dangereux pour les attelages, ne peuvent réulter que d’un défaut de simultanéité dans le serrage des freins.
  - Il est vrai que si chacun des freins n’agit que progressivement, il est moins nécessaire qu’ils soient attaqués bien simultanément, les différences disparaissant dans la durée
  - (*) On verra, dans la troisième partie, ce qu’il faut entendre par ce serrage à fond qui donne le maximum de résistance.
- p.445 - vue 33/103
- - 446 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - de la mise en action ; mais chercher, par ce motif, à avoir des freins à action lente, ce serait sacrifier le principal à l’accessoire.
  - Nous avons vu que le frein Achard présente les meilleures conditions pour un serrage simultané. Cependant il peut se faire que les différences inévitables du réglage des sabots ou de petites différences dans les dimensions des chaînes et des leviers de transmission de mouvement, et plus encore dans celles des poulies de friction et des manchons, en amènent d’appréciables dans la durée nécessaire pour le calage. Mais je ne pense pas que ces différences soient assez grandes pour que les véhicules aient le temps d’acquérir des vitesses sensiblement inégales et puissent éprouver des chocs fâcheux.
  - En fait, il est à remarquer que, sur les accidents dont nous parlons, deux se sont produits à une époque où la machine n’était pas munie du frein électrique ; lors dv premier même, les véhicules de tête ne l’étaient pas, et c’est dans l’intervalle de deux d’entre eux que la rupture s’est produite ; dans le troisième, le rapport attribue ex pressément la rupture à ce que la machine s’arrêtait moins vite que le train, ce qui semble indiquer aussi que la machine n’avait pas le frein électrique.
  - C’est sans doute à cette même circonstance qu’il faut attribuer les secousses dont on s’est plaint au début. D’après mon expérience personnelle, je crois pouvoir dire que lorsque la machine est pourvue du frein, on n’éprouve vraiment pas de secousses au moment du serrage, et que, même avec une machine sans frein, elles ne constituent pas un inconvénient sérieux.
  - Dans le cas où la machine n’est pas munie du frein, M. Achard conseille, au lieu d’avoir des freins sur toutes les voitures, d’avoir seulement un groupe de freins en tête et un autre en queue, ces groupes communiquant ensemble électriquement, et les freins étant placés de préférence,
- p.446 - vue 34/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 44;
  - outre les fourgons, sur les voitures de 3e classe. On obtient encore de cette façon des arrêts assez rapides, ainsi que le montrent deux de nos tableaux d’expériences, et l’on comprend que la différence d’accélération entre la machine et le train est moins considérable. Mais il est clair aussi que l’on n’a plus alors le frein continu avec toute sa puissance.
  - Une des questions qui ont paru, à la Compagnie du Nord, préoccuper le plus le personnel et qui semblent avoir déterminé surtout la préférence dont le frein à vide a été l’objet, est celle de l’entretien.
  - Il y a à distinguer l’entretien des véhicules et celui des piles.
  - L’entretien des piles consiste à nettoyer les zincs et à renouveler le sulfate de cuivre tous les dix jours environ. La consommation est de 1 kilogramme par jour pour les deux piles d’un train, et, déduction faite de la valeur du cuivre métallique qui se dépose, M. Achard estime la dépense nette à 35 centimes par jour pour un train. Toutes les Compagnies, et celle du Nord en particulier, ont des agents au courant de ce genre de travail. L’agent de M. Achard, en le faisant par parties au lieu de le faire une seule fois tous les dix jours, y employait environ une heure et demie tous les deux jours, mais avec des pertes de temps qu’on éviterait dans une application plus générale.
  - Quant aux véhicules, l’entretien courant se réduit à un graissage que les agents habituellement chargés des freins effectuent sans difficulté. Ce qui a effrayé surtout au Nord, ce sont les dérangements qui se présentent de temps à autre, la difficulté pour des agents subalternes d’en découvrir la cause et les réparations nécessaires pour y remédier.
  - Au premier abord, le système offre une assez grande complication. Mais les pièces en sont robustes, faciles à
- p.447 - vue 35/103
- - 448 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - visiter. Le mécanisme n’offre donc pas de grandes chances de bris ou de dérangement, et, par le fait, après un service continuel et très actif de plus de deux ans, le nombre des voitures qui ont dû rentrer à l’atelier est fort restreint. Quant aux communications électriques, le seul point qui semble délicat et sujet à dérangement est la communication qui se fait par les paliers entre les conducteurs fixes et ceux des arbres tournants ; on ne voit cependant pas qu’il y ait eu des défauts de fonctionnement provenant de là. Du reste une interruption qui s’y produirait ne ferait qu’annuler les freins d’une voiture.
  - Il serait peut-être imprudent d’émettre sur une question de ce genre, d’ordre exclusivement pratique, un avis différent de celui des hommes spéciaux qui ont dû l’étudier de près, avec la responsabilité de la solution. Cependant mon impression est qu’on s’est exagéré les difficultés de l’entretien et que le personnel des trains et des ateliers s’en serait parfaitement tiré lorsqu’il aurait eu, par l’emploi plus étendu du système, l’occasion d’en acquérir une plus grande expérience. Il n’y a rien dans les freins Achard, me semble-t-il, qui soit comparable comme délicatesse de construction et comme chances de dérangement à la triple valve du frein Westinghouse.
  - Ce qu’il offre de moins satisfaisant sous ce rapport, c’est qu’il renferme des pièces animées d’un mouvement continuel et assez rapide, et l’on peut craindre qu’à la longue l’usure n’amène des dérangements plus fréquents que ceux qu’on a pu observer au bout de deux ou trois ans. L’inventeur réaliserait certainement une amélioration importante et tout au moins écarterait bien des préventions, s’il parvenait à faire que l’arbre moteur ne fût entraîné par l’essieu qu’au moment de l’application du frein.
  - Il supprimerait en même temps la résistance à la traction qui résulte de ce mouvement et qui, d’après l’appréciation de quelques mécaniciens, ne serait pas négligeable.
- p.448 - vue 36/103
- - LT FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 4^9
  - Afin d’éviter les redites, nous réserverons pour la comparaison avec le frein Smith l’énumération de quelques points relatifs au fonctionnement général de l’appareil, qui ne comportent aucune discussion.
  - Ajoutons seulement un mot au sujet d’une crainte que pourrait inspirer l’emploi de l’accumulateur Planté, dont l’action ne se renouvelle pas constamment comme celle d’une pile ordinaire, mais s’épuise assez rapidement par l’usage. On pourrait craindre qu’à la suite d’un arrêt, l’appareil s’étant déchargé, le frein ne fût comme désemparé, de sorte que, par exemple, si l’on avait besoin de s’en servir au sortir d’une station où il aurait fonctionné, on ne le trouvât pas prêt.
  - Voici une expérience qui répond à cette question :
  - Le 11 octobre 1877, à l’arrivée à Paris (le frein n’ayant pas été employé pour l’arrêt définitif, mais ayant fonctionné, environ i5 minutes avant l’expérience, à Saint-Denis, et ensuite pour les ralentissements qui ont toujours lieu dans le voisinage de la gare des marchandises à la Chapelle), la pile, composée de 4 éléments Planté, a pu faire rougir un fil de 40 centimètres de longueur et de in,m,25 de diamètre. Le fil est devenu sombre au bout de 47 secondes (temps plus que suffisant d’ordinaire pour deux arrêts complets). Un quart d’heure plus tard, la pile était suffisamment chargée pour porter de nouveau le même fil au rouge et l’y maintenir pendant 25 secondes. Dix minutes après, on a pu porter le fil au rouge sombre.
  - Dans une autre expérience, à laquelle j’ai assisté, le fil placé dans le courant aussitôt après l’arrêt est resté rouge pendant environ 4o secondes.
  - Quand le frein est mis en action, la pile se décharge moins rapidement à cause de la plus grande résistance du circuit, et M. Achard assure avoir constaté qu’on peut faire 6 et même 8 arrêts consécutifs, ce qui paraît vraisemblable d’après les expériences précédentes.
  - Tome XVIII, 1880. 29
- p.449 - vue 37/103
- - 4Ô0 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - Ainsi que nous l’avons vu, le frein Achard, dans sa disposition actuelle, n’est pas automatique. On peut lui restituer cette qualité par une disposition simple et qui sans doute fonctionnerait d’une manière satisfaisante. Ce serait de tendre par-dessus les voitures une corde qui réunirait entre elles les tiges des interrupteurs des deux fourgons de tête et de queue. En cas de rupture d’attelage, cette corde se tendrait,et agirait à la fois sur les deux interrupteurs.
  - M. Achard' se propose même d’étudier une disposition plus complète et probablement plus sûre, fondée sur l’emploi d’un second circuit métallique dans lequel un courant électrique circulerait constamment. L’interruption de ce courant mettrait en action des relais placés dans les deux fourgons, et ces relais fermeraient le courant des freins. De là divers avantages : le mécanicien aurait mieux les freins dans sa main ; en outre, il utiliserait à la lois la pile de tête et la pile de queue, et cela permettrait de réduire chacune d’elles de moitié et probablement davantage, à cause de la plus grande uniformité des courants dérivés. 11 est évident, en outre, que toute rüpture d’attelage, en déterminant l’interruption du courant auxiliaire, produirait automatiquement le serrage des freins.
  - Dans les trains déjà pourvus d’une communication électrique, telle que la communication Prudhomme employée att-lNord, ce perfectionnement n’exigerait que l’installation des relais dans les fourgons. (Voir la note A ci-après.)
  - ni-
  - enixil J ir :j
  - .il
- p.450 - vue 38/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITII.
  - 45 1
  - DEUXIÈME PARTIE.
  - FREIN PNEUMATIQUE (SYSTÈME SMITH).
  - Ce frein (PI. VIII), dont le principe avait été indiqué par l’ingénieur français Du Trembîey, mais qui doit à M. Smith la forme pratique sous laquelle il est actuellement appliqué, utilise comme force motrice la pression de l’atmosphère sur un piston sous lequel on fait un vide partiel. Ce piston, dont la tige commande par des combinaisons de chaînes, de poulies et de leviers, les sabots des freins, fait serrer ceux-ci en déterminant une pression en rapport avec les dimensions du piston et avec la dépression manométrique obtenue.
  - Le vide devant être produit très rapidement, puisque la promptitude du serrage dépend de cette rapidité, il faudrait, si l’on employait une machine aspirante ordinaire à piston, lui donner d’assez grandes dimensions. C’est cette considération, sans doute, jointe à celle de là simplicité de construction et d’entretien, ainsi que de la sûreté de fonctionnement, qui a conduit à préférer un éjecteur à entraînement (fig. 6 à ii), dans lequel l’aspiration de l’air est produite par l’action d’un jet de vapeur (*).
  - La dépression obtenue par ce moyen ne dépasse pas 5oo millimètres de mercure (**),soit deux tiers d’atmosphère, et ce point n’est atteint qu’au bout d’un temps assez long; la pression moyenne pendant la durée du serrage est
  - (*) M. Westinghouse, indépendamment de son frein à air comprimé, automatique ou non, a employé un frein à vide fonctionnant à l’aide d’une pompe aspirante : c’est la substitution de l’é-jecteur à cette pompe qui paraît constituer essentiellement l’invention de M. Smith et caractériser son brevet.
  - (**) On est cependant arrivé avec certains éjecteurs jusqu’à 600 millimètres, et des constructeurs spéciaux affirment pouvoir atteindre 720 millimètres, en disposant d’une pression de vapeur de 10 kilogrammes, mais aussi moyennant une consommation de vapeur plus élevée que pour les faibles dépressions.
- p.451 - vue 39/103
- - 45*2 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - donc sensiblement moindre. Ne disposant ainsi que d’un effort limité par unité de surface, on a dû donner au piston des dimensions assez grandes, et, comme conséquence, éviter autant que possible remploi de parois métalliques lourdes.
  - Aussi.au lieu d’un piston proprement dit, se mouvantdans un cylindre, a-t-on préféré employer comme appareil moteur un sac compressible en caoutchouc (PI. VIII, fig. 1, 5 et 4)? espèce de soufflet cylindrique dont l’intérieur communique avec l’appareil d’aspiration, et dont le fond fait l’office de piston. C’est donc sur ce fond qu’est adaptée la tige motrice. Dans la première disposition adoptée, ce soufflet et sa tige étaient horizontaux [fig. 3 et 4); on a préféré en dernier lieu les disposer verticalement ; le fond fixe du souf-llet est ainsi plus facile à adapter solidement sur le châssis de la voiture et la transmission de mouvement est plus directe et plus simple. 11 y a un soufflet sur chaque véhicule ordinaire, deux sur le tender et deux sur la machine.
  - Le fond fixe porte une tubulure mise en communication avec la conduite générale qui relie les divers soufflets entre eux et à l’éjecteur. Cette conduite A se compose de tuyaux en fer fixés longitudinalement sous les châssis et reliés d’un véhicule à l’autre par des tuyaux en caoutchouc! munis intérieurement d’une hélice métallique qui les empêche de s’aplatir.
  - Ces tuyaux en caoutchouc se terminent par des raccords II en bronze, l’un mâle, l’autre femelle, qui viennent s’emboîter l’un dans l’autre, et qui sont maintenus rapprochés par des ressorts disposés de manière à les laisser se séparer l’un de l’autre en cas de rupture d’attelage.
  - Cette disposition dissymétrique des raccords nécessite, pour que l’attelage soit toujours possible malgré le retournement des véhicuies, que ceux-ci portent à chacune de leurs extrémités cteux tubes de raccordement munis, l’un, d'un raccord mâle, l’autre, d’un raccord femelle, disposés
- p.452 - vue 40/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 455
  - toujours dans le même ordre par rapport au véhicule. Dans les premières voitures, la conduite en fer elle-même ôtait double : on a préféré en dernier lieu n’avoir qu’une conduite se terminant en T à chaque extrémité; il y a économie de métal, et, à égalité de section totale, moins de résistance au mouvement de l’air, ce qui est fort important.
  - Le serrage et le desserrage des freins se font au moyen de deux valves. L’une, la valve à vapeur (M, fig. 15), qui met en action l’éjecteur, est une valve équilibrée tendant à se fermer sous l’action de la vapeur. Le mécanicien la manœuvre en tirant ou en poussant un levier l; l’effort nécessaire pour cette manœuvre est assez faible pour qu’on ait pu la faire opérer par l’appareil de déclanchement du sifflet automoteur (fig. 12 et i3) (*).
  - Il est important que la vapeur soit sèche.
  - La valve à air ou valve de desserrage est un simple clapet à fermeture hermétique, s’ouvrant de dedans en dehors, et placé sur un orifice que porte la conduite générale d’aspiration. En le soulevant, le mécanicien fait rentrer l’air dans la conduite.
  - Une autre soupape s, s’ouvrant dans le même sens, est placée à la base de l’éjecteur, sur l’extrémité de la conduite ; elle empêche l’air de rentrer dans celle-ci quand l’éjecteur cesse de fonctionner; on peut donc supprimer l’admission de vapeur dans cet appareil dès que le serrage est produit; le serrage se maintient tant qu’on ne soulève pas la valve à air, tout en diminuant graduellement d’énergie par suite des rentrées d’air.
  - Le diamètre utile des sacs est actuellement de 45o millimètres; l’eflort moteur est en conséquence d’environ 19*,76 pour chaque centimètre de mercure de dépression; la transmission de mouvement le multiplie par 6; on dispose ainsi d’un effort sur les sabots de 1 i8k,5o pour chaque
  - (*j Disposition imaginée et étudiée par MM. Ed. Delebecque et Banderai?.
- p.453 - vue 41/103
- - 454 FKE1N A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHAIID
  - centimètre de dépression. Avec le maximum de 5o centimètres, on obtient donc 5,925 kilogrammes répartis entre les quatre sabots, elfort insuffisant pour caler les roues, surtout à grande vitesse (voir la troisième partie).
  - On a essayé sur quelques véhicules la disposition Hardy (PI. VIII, fig. 2, 5 et 4)» dans laquelle le soufflet en caoutchouc est remplacé par un cylindre en fonte divisé en deux parties par un diaphragme lâche en cuir ou en caoutchouc; c’est ce diaphragme qui porte la tige de commande des freins. On se propose d’en étendre l’application, mais plutôt aux machines qu’au matériel de transport.
  - Le poids total du frein appliqué aux voitures, y compris les appareils du frein ordinaire, est d’environ 65o kilogrammes; sur les machines, le poids des pièces spéciales au frein à vide est d’environ 5oo kilogrammes, qui s’ajoutent au poids du frein déjà installé.
  - RÉSULTATS D’EXPÉRIENCES.
  - Les expériences faites à la compagnie du Nord sur le frein Smith peuvent se ranger sous trois chefs différents.
  - Les unes ont eu pour but, comme pour le frein Achard, de constater le résultat brut de l’action du frein sur un train lancé à plus ou moins grande vitesse. D’autres ont eu pour but de déterminer les meilleures conditions à adopter pour la construction de l’éjecteur.
  - D’autres enfin, entreprises sur ma proposition et effectuées en grande partie avec ma participation, ont eu pour but de rechercher la manière dont le vide se propage dans la conduite d’un train plus ou moins long, et par conséquent le temps qui peut s’écouler entre l’ouverture de la valve à vapeur et le serrage plus ou moins complet des freins des divers véhicules.
  - Nous n’entrerons dans aucun détail sur les expériences qui ont trait à la construction de l’éjecteur : non qu’elles
- p.454 - vue 42/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 455
  - n’aient une importance fondamentale dans l’établissement du frein, car l’efficacité de cet appareil dépend au contraire très directement de la puissance de l’éjecteur. La pression sur les sabots, l’énergie du serrage est proportionnelle au degré de vide que l’on peut obtenir; la promptitude avec laquelle le serrage a lieu dépend du volume d’air que l’on peut enlever clans un temps donné. Il est donc essentiel que l’éjecteur soit étudié à ce double point de vue, et sa construction mise en rapport avec la pression de vapeur dont on dispose habituellement et avec le nombre des véhicules des trains. C’est probablement à l’insuffisance de cet organe fondamental qu’on doit attribuer les résultats peu satisfaisants qu’on a obtenus dans quelques essais, et l’on comprend sans peine que, suivant qu’il répond plus ou moins à son objet, on soit conduit à des appréciations complètement divergentes sur le mérite du frein.
  - Cependant je ne me propose pas ici de faire un traité complet sur le frein Smith, mais seulement de constater les résultats qu’il a fournis dans les conditions d’établissement très satisfaisantes qui ont été adoptées au chemin de fer du Nord.
  - Bornons-nous donc dire à que les essais faits à l’atelier ont montré que la dépression obtenue ne va pas en augmentant indéfiniment avec la pression de vapeur; il y a un maximum pour une pression qui varie avec la construction de l’éjecteur. Toutetois la diminution n’est pas très rapide en général, lorsqu’on dépasse le maximum. On a reconnu qu’outre le jet principal de vapeur amené par un étroit orifice annulaire autour du tuyau d’arrivée de l’air il v a avantage à faire arriver un jet central. On a aussi essayé des éjecteurs n’ayant qu’un jet de vapeur central.
  - L’éjecteur est souvent double, c’est-à-dire composé de deux appareils juxtaposés recevant la vapeur d’un tuyau commun ; mais on obtient de bons résultats avec des éjecteurs simples de dimensions suffisantes.
- p.455 - vue 43/103
- - 456 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - Les expériences faites sur les trains en marche ont montré qu’on peut obtenir très couramment des dépressions de 4o à 5o centimètres avec des pressions de vapeur variant de 5k,5oo à 8k,5oo dans la chaudière (les plus fortes dépressions ne correspondant pas nécessairement et même pas habituellement aux plus fortes pressions pour les appareils qui ont été employés dans ces expériences). On comprend que la pression finale est indépendante de la longueur du train; celle-ci n’influe que sur le volume total d’air à soutirer et par conséquent sur le temps nécessaire pour parvenir à cette pression; l’influence des rentrées d’air, qui augmentent avec la longueur du train, pourrait seule modifier la pression, et l'expérience prouve que cette influence est à peu près négligeable avec les éjecteurs adoptés.
  - L’expérience prouve, en outre, que sur la machine, et même sur le fourgon de tête, le vide se fait très rapidement et suivant une loi qui est sensiblement indépendante, au moins dans les premières secondes, delà longueur du train. Sur la machine, le mouvement de l’aiguille de l’indicateur de vide est trop rapide pour qu’ou puisse le suivre et en déterminer la vitesse; sur le fourgon de tête on obtient généralement une dépression de 15 centimètres en une seconde et de 20 centimètres en 2 secondes.
  - Comme exemples des résultats bruts obtenus dans l’arrêt des trains, nous citerons les expériences suivantes :
  - EXPÉRIENCE DU 11 JANVIER 1878.
  - Train composé de douze véhicules, tous munis du frein, remorqué par la machine à grande vitesse n° 2855 dont les quatre roues motrices sont soumises à l’action du frein,
  - ainsi que celles du tender :
  - kilog.
  - Poids total du train environ....................... i/i6.tjoo
  - Poids enrayé......................................... i36.ooo
  - Fraction enrayée........................................ o,g3
- p.456 - vue 44/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE l)E M. SMITH
  - 457
  - ARRÊTS. VITESSE an moment du serrage. INCLIN de la Pentes. AISON voie Rampes. CHEMIN uarcourn jusqu’à l’arrêt complet. TEMPS mis à le parcourir. PRESSION dans la chaudière. VIDE obtenu.
  - kilom. millim. millim. Trait mètres. i 119. secondes. kilog. centim.
  - iuint-Denis. . 66 0 0 298 30 7,75 45
  - ’ierrefitte. . . 50 )) 2,6 115 20 7,50 45
  - ionesse. . . . 55 0 0 130 20 7,50 43
  - «oussainville. 55 0 0 135 23 7,50 Æ5
  - .ouvres. . . . 53 » 1 125 19 7,50 42
  - .uzarches.. . 67 1 succédant à des i 250 23 7.25 48
  - Irry- la -Ville. 75 1 25 7,00 42
  - lhantilly. . . 82 1 1 jiilittf de 5n,n,0 \ 310 28 7,00 45
  - OBSERVATIONS.
  - Les sacs étaient branchés sur une conduite unique, la conduite de gauche étant supprimée au moyen d'obturateurs.
  - Le (rein était (ait de l’intérieur de la Toiture 29S.
  - Emploi de sable.
  - Train 118.
  - lhantilly. . . 48 „ 1 100 15 6,1» 45
  - )rry-la-Ville. 52 » 1 148 18 7,75 43
  - Luzarches. . . 35 „ 1 115 17 7,50 42
  - Couvres. . . . 70 1 » 300 27 7,25 46
  - Ionesse. . . . 67 » 0 300 23 7,00 47
  - Jierrefitte. . . 70 O 2,6 ( ” 330 25 7,00 47
  - saint-Denis. . 64 1 ” 1 0 195 22 6,50 41
  - EXPÉRIENCE DU l5 FÉFRIER 1878.
  - Les deux conduites on été rétablies sur toute la longueur du train.
  - Rails secs pendant toute la durée des essais.
  - Train composé comme celui du 11 janvier, avec addition à l’aller (train 119) de deux écuries sans frein, et au retour (train 118) d’une seule écurie, ce qui donne les poids suivants :
  - Train 119 environ. Train 118 ........
  - POIDS FRACTION
  - Total. enrayé. enrayée.
  - kilog. kilog.
  - 160.400 136.000 0,84
  - 153.400 136.000 0,89
- p.457 - vue 45/103
- - 458 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACGAIU)
  - VITESSE INCLINAISON CHEMIN TEMPS PRESSION
  - ARRÊTS. au de la voie. paroouru mis dans VIDE
  - moment ( f îusau à OBSERVATIONS.
  - •lu l'arrêt à le la chau- obtenu.
  - s^rratre. Pentes. Rampes. complet. parcourir. dière.
  - Traii i 119.
  - kiloin. millim. millim. mètres. secondes. kilog. centim.
  - Saint-Denis. . 70 0 0 320 26 5,5 50 Rails un peu gras pendu
  - Pierrefitte. . . 45 » 2,6 115 18 6,5 40 toute la durée de l’esii
  - Gonesse. . . . 44 0 0 115 18 8,5 37
  - Goussainville. 45 0 0 123 20 8,0 38
  - Louvres. . . . 45 » 1 140 19 8,0 40
  - Luzarches.. . 60 1 ineeddtnt I du 260 26 8,0 40
  - Orry-Ia-Ville. 70 1 280 26 5,5 50
  - Chantilly. . . 80 1 de 5"im0 •ioO 35 6,0 45
  - Train 118.
  - Chantilly. . . » „ 1 )) „ 7,5 39 Rails un peu gras pendi
  - Orry-la -Ville. 48 » 1 150 18 7j0 42 toute la durée de l’ew
  - Luzarches.. . 45 » 1 130 17 7,25 40
  - Louvres. . . . 68 1 » 295 26 7,0 45
  - Goussainville. 75 0 0 298 26 7,5 47 On a étranglé le passage
  - Gonesse. . • . 72 0 0 300 25 8,0 50 la vapeur pour dtmlnid sa pression dans l’éj*
  - teur.
  - Pierrefitte.. . 78 5 2,6 * 380 29 7,5 45
  - Les degrés de vide obtenus sont mesurés en centimètres de mercure et observés sur la machine. On remarque, ainsi que nous l’avons fait observer plus haut, que, dans les limites de pression de vapeur où l’on s’est trouvé, le vide n’augmente pas avec la pression et diminue même en général ; ainsi le maximum de om,5o n’a été obtenu qu’avec une pression à la chaudière de 5l,5oo ; dans un cas seulement, elle était de 8 kilog., mais on a étranglé le passage de la vapeur, ce qui revient à diminuer la pression d’écoulement.
  - D’autres expériences ont été faites pour observer le fonctionnement du frein dans les circonstances variées qui peuvent se présenter dans le service.
  - Ainsi, on a fréquemment ouvert les accouplements en caoutchouc vers l’arrière du train, et, de la sorte, mis la conduite en communication avec l’atmosphère, comme cela
- p.458 - vue 46/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 45q
  - aurait lieu dans le cas d’une rupture d’attelage se produisant dans cette partie du train. L’efficacité de l’appareil n’est pas affaiblie, à beaucoup près, autant qu’on serait porté à le croire ; mais c’est en pareil cas surtout que la puissance de l’éjecteur se manifeste ; il est d’ailleurs indispensable de le maintenir en action pendant tout le temps que le frein doit être serré.
  - Citons comme exemple deux arrêts du 26 octobre 1877, l’un à Goussainville, l’autre à Gonesse, l’un et l’autre à la vitesse initiale de 78 kilomètres et sur voie horizontale, mais le second avec les accouplements ouverts :
  - Goussainville, arrêt en.. . Zi5o mètres et 36 secondes.
  - Gonesse, arrêt en.......U$o — 38 —
  - Le procès-verbal de cet essai mentionne à Gonesse la circonstance suivante qui, probablement, devait exister également à Goussainville sans qu’on l’ait observée ou mentionnée : « Les rails étaient rendus glissants par la présence de feuilles mortes. »
  - Dans un autre essai avec les accouplements ouverts, à la vitesse de 60 kilomètres, arrêt en 3oo mètres et 35 secondes.
  - Ces faits montrent, d’accord en cela avec les expériences dont il est parlé plus loin, que la résistance des conduites et l’inertie de l’air qu’elles contiesnent influent considérablement sur la marche des phénomènes.
  - On a également constaté, dans un grand nombre d’essais, la possibilité d’utiliser pratiquement la combinaison dans laquelle le frein se met en action par l’appareil de déclanchement du sifflet automoteur. Un disque à distance, muni du dispositif nécessaire pour faire fonctionner ce sifflet, produit automatiquement, lorsqu’il est à l’arrêt, le serrage des freins et, par conséquent, l’arrêt complet du train. Au moyen de la communication électrique Prudhomme, qui
- p.459 - vue 47/103
- - 46(> FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - existe sur tous les trains composés exclusivement de voitures de la Compagnie du Nord, cet appareil de déclanchement, et par conséquent le frein, peut être commandé de l’un quelconque des véhicules du train. On en voit un exemple dans les expériences ci-dessus rapportées du ii janvier 1878. L’interruption du circuit électrique par une rupture d’attelage détermine également le serrage du frein. Mais il importe, à ce dernier point de vue, de remarquer que ce serrage ne peut être effectif pour la partie antérieure du train que si la rupture se produit assez loin de la machine pour laisser derrière elle une longueur de tuyaux capable de s’opposer efficacement à la rentrée de l’air. Quant à la partie postérieure, elle ne peut plus être enrayée que par les freins ordinaires à main, à moins de recourir à des dispositions compliquées et d’une efficacité douteuse, qui n’ont pas été essayées au chemin de fer du Nord, et que la Compagnie propriétaire des brevets Smith semble avoir jusqu’à présent indiquées plutôt en vue d’une satisfaction théorique que comme des solutions réellement pratiques.
  - On voit qu’il n’y a rien là de comparable à l’automaticité proprement dite qui, lorsqu’une rupture d’attelage se produit en un point quelconque du train, détermine le serrage immédiat de tous les freins, ainsi que cela a lieu avec le frein Westinghouse ou dans, la disposition primitive de M. Achard, et ainsi que cela peut se faire encore, avec le frein de cet ingénieur, au moyen des dispositions que nous avons indiquées.
  - La combinaison avec la communication électrique Pru-dhomme est effectivement réalisée dans les trains sur lesquels le frein à vide est actuellement en service courant. Toutefois, on n’a pas cru devoir mettre l’appareil de déclanchement à la portée des voyageurs, non plus, par conséquent, que des conducteurs d’arrière ou du milieu, mais seulement à celle du conducteur de tête.
- p.460 - vue 48/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 4^1
  - Il nous reste à parler des expériences sur le serrage successif des divers véhicules d’un train.
  - Pour ces expériences, des indicateurs de vide, branchés sur la conduite générale, avaient été placés dans les fourgons de tête et de queue et dans une voiture placée vers le milieu du train. Dans chacun de ces véhicules se plaçaient deux observateurs, et, à un signal donné, l’un de ceux-ci commençait à compter les secondes, tandis que l’autre notait les positions de l’aiguille de l’indicateur sur un papier dont le contour circulaire affleurait aux divisions du cadran. Après coup, les indications obtenues étaient relevées numériquement et reportées sur une feuille de papier en coordonnées rectangulaires.
  - La plus grande difficulté était d’établir la simultanéité des observations, de façon que, dans chacun des trois véhicules, on commençât à compter le temps à l’instant même où la valve à vapeur du frein était ouverte. Deux moyens ont été essayés pour cela. Tantôt le mécanicien, après avoir donné le coup de sifflet pour éveiller l’attention, en donnait deux coups brefs, comme pour l’appel aux freins, au moment même où il ouvrait la valve, et le second coup servait de signal ; tantôt le frein était déclenché de l’intérieur du véhicule du milieu et, dans celui-ci, on notait le temps à partir du moment où l’on pressait le bouton électrique, tandis que les observateurs placés en tête et en queue prenaient pour signal, soit le son du sifflet électro-automoteur déclanché en même temps, soit la son-sonnerie de l’appareil Prudhomme, mise également en action.
  - Le temps nécessaire pour que le son du sifflet de la machine parvienne à l’arriére du train, c’est-à-dire parcoure environ 80 mètres, n’est pas d’un quart de seconde, quantité négligeable, eu égard à l’imperfection de nos moyens d’observation, et dont il serait facile de tenir compte si on le jugeait convenable. Le premier mode d’observation
- p.461 - vue 49/103
- - 462 FREIN A. EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - semble donc tout aussi satisfaisant que le second, au point de vue de la simultanéité des observations dans les divers véhicules. Seulement il est possible que la relation entre le moment de l'ouverture de l’éjecteur et le zéro des observations ne soit pas tout à fait la même, lorsque cette ouverture est faite par la main du mécanicien, que lorsqu’elle se fait automatiquement.
  - C’est dans les premiers essais que l’on a employé comme signal le sifflet de la machine, et il faut sans doute faire la part de l’inexpérience des opérateurs.
  - Au total, si ces expériences n’ont pas toute la précision qu’on exigerait dans des recherches scientifiques et qu’on ne pourrait obtenir qu’au moyen d’appareils enregistreurs, elles sont suffisantes pour l’objet que nous avions en vue, et qui était plutôt d’obtenir une indication générale du mode de fonctionnement du frein qu’une mesure précise de la vitesse de propagation.
  - Les premiers essais ayant montré que, non-seulement il y avait un retard appréciable de l’avant à l’arrière du train, mais encore que, dans chaque véhicule, la dépression ne s’élevait qu’assez progressivement, nous avons fait une série spéciale d’expériences pour savoir dans quelle mesure le nombre des véhicules du train influait sur la loi de cette progression. Ces expériences ont été faites sur le train en repos. La conduite générale était fermée successivement derrière le 7e, le 9% le 11e et le 12* véhicule, et la loi de variation de la dépression était observée dans le fourgon de tête et dans la première voiture, et à la fin, en outre, dans la douzième (*).
  - On avait reconnu d’abord que, dans le fourgon de tête, avec deux ou trois voitures seulement, le mouvement de l’aiguille était trop rapide pour que l’observateur pût le
  - (*) La planche IX (fig. 1. à U) donne les courbes représentatives de la marche des dépressions.
- p.462 - vue 50/103
- - ET FltElN PNEUMATIOUE DE M. SMITH. 463
  - suivre. Avec les nombres de voitures ci-dessus, l’ascension de l’aiguille est moins rapide, sans différence bien franchement appréciable d’un cas à l’autre. Dans le 7e véhicule, l’ascension est moins rapide que dans le fourgon de tête et se ralentit légèrement à mesure qu’on ajoute des voitures en queue, mais la différence d’un cas à l’autre est toujours faible et semble devoir être à peu près négligeable en pratique. Dans le fourgon de queue, l’ascension est encore un peu moins rapide.
  - Il résulte donc de cette série spéciale que si, comme la théorie le veut évidemment, l’addition de véhicules en queue ralentit légèrement le serrage des freins de tête, ce ralentissement est à peine sensible en pratique, de sorte que les choses se passent à très peu près comme si l’aspiration ne commençait dans chaque véhicule que lorsqu’elle est. sinon terminée, au moins très avancée dans les véhicules antérieurs.
  - Ce résultat s’accuse peut-être plus franchement encore dans les observations faites en marche, comme si le mouvement du train mettait quelque obstacle au déplacement de l’air dans la conduite générale. En juxtaposant les courbes relevées simultanément aux extrémités et au milieu du train, on voit quelles sont toujours presque parallèles, de sorte que la dépression suit à peu près la même marche dans les divers véhicules, mais à des intervalles de temps qui dépendent de leur position dans le train.
  - Toutefois les courbes des véhicules antérieurs s’infléchissent davantage dans le haut, la marche de la dépression se ralentit plus longtemps avant le maximum, par suite de l’afflux de l’air provenant des véhicules postérieurs, tandis que, dans le fourgon de queue, la ligne reste droite presque jusqu’à la fin.
  - Ces faits se manifestent avec évidence sur les courbes relevées le 11 janvier 1878 (PI. IX, fig. 5 et 5 bis, G et 6 bis). Il est bon de noter que les voitures alors en usage
- p.463 - vue 51/103
- - 464 frein a embrayage électrique de m. achard
  - avaient une double conduite de 35 millimètres de diamètre, et que, toutes les voitures étant tournées de manière à avoir leurs sacs branchés sur la même file de tuyaux, l’autre file avait été bouchée à l’aller (train 119) et fut débouchée au retour (train 118). Les branchements avaient le même diamètre que la conduite générale, circonstance à noter, car si les branchements avaient un diamètre inférieur à celui de la conduite, le retard des véhicules d’arrière devrait être moindre, toutes choses égales d’ailleurs, puisqu’on se rapprocherait du cas où tous les sacs, étant adaptés sur un réservoir unique de grandes dimensions transversales, devraient se vider tous à la fois.
  - On remarquera que si le retard des véhicules d’arrière semble être un peu plus grand à l’aller, avec une seule conduite, qu’au retour, avec la double conduite, la différence n’est cependant pas très grande, de sorte que le sac du fourgon d’arrière, lorsqu’on lui donne une seconde communication avec l’éjecteur par une conduite qui ne reçoit aucun branchement intermédiaire, ne se vide pas beaucoup plus vite pour cela. Ce fait semble prouver que la résistance qu’éprouve l’air dans cette conduite longue et étroite, et probablement aussi son inertie, jouent un rôle considérable dans les phénomènes.
  - En substituant, comme nous l’ayons dit, une conduite unique à la double conduite des voitures primitives, on adopta le diamètre de 5o millimètres, qui donnait à peu près la même section totale. Il y avait néanmoins bénéfice, au point de vue de la résistance au mouvement de l’air, le périmètre de contact étant diminué. Toutefois les expériences que nous venons de relater ont conduit à adopter désormais le diamètre de 60 millimètres (*).
  - (*) C’est cette dimension qui a été appliquée sur le plus grand nombre des véhicules; mais en dernier lieu on paraît disposée revenir à la double conduite, en donnant à chaque ligne de tuyaux uu diamètre de Uo millimètres.
- p.464 - vue 52/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 4^5
  - Il y a lieu de se demander si l’on doit en même temps augmenter celui des branchements des divers sacs. Il est vrai qu’en l’augmentant on diminue légèrement la perte de force vive que l’air éprouve en sortant de chaque sac, et par conséquent le travail total de l’éjecteur et le temps total du serrage complet; mais cet effet, d’ailleurs peu important, doit se faire sentir tout d’abord sur les premiers sacs, et les chocs qui se produisent entre les véhicules par suite du défaut de simultanéité du serrage doivent être, sinon plus prononcés que dans l’état primitif, au moins plus sensibles que si l’on avait conservé aux branchements leur premier diamètre. Dans ce dernier cas, en effet, l’amélioration obtenue aurait été en croissant de l’avant à l’arrière du train.
  - Je pense donc qu’il serait préférable de donner au branchement particulier de chaque sac un diamètre sensiblement inférieur à celui de la conduite générale.
  - Pour donner une expression numérique aux résultats de ces expériences, nous faisons connaître dans les tableaux ci-après : i° l’instant où l’aiguille de l’indicateur de vide se mettait en mouvement dans chacun des trois véhicules où se faisaient les observations ; 2° l’instant où la dépression s’élevait dans chacun de ces véhicules à o“,20 de mercure.
  - 3o
  - Tome XVIII, 1880.
- p.465 - vue 53/103
- - 466 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE UE M. ACHARD
  - EXPÉRIENCES DD 28 DÉCEMBRE 1877.
  - TEMPS AU BOUT DUQUEL L’AIGUILLE SE MET EN MARCHE.
  - cm
  - de Le s le Fourgon de tête. TRAIN 11' Paris à C gnal est par mécanicic 7" véhicule reil. Lonné n. Fourgon de queue, 12e véhicule. de Le frein est don de Fourgon de tête. TRAIN lit Creil à Pa est fait et né électriq 6* véhicu 6” véhicule. ris. le signal uement le. Fourgon de queue, 12® véhicule.
  - secondes. secondes. secondes. secondes. secondes. secondes.
  - Saint-Denis » 0 )> 0 2 6
  - Pierrefitte. . . ... 1 0 2 0 2 3
  - Gonesse 0 0 1 0 2 4
  - Goussainville 1 0 3 0 1 5
  - Louvres 1 1 2 0 » 3
  - Luzarches 0 0 2 0 2 4
  - Orry-la-Ville 0 1 2 0 2 6
  - Chantilly 1 1 » » 1 3
  - Total 4 3 12 0 12 34
  - Moyenne Retard par rapport au 0,6 0,4 2 0 1,7 4,25
  - fourgon de tête. . . . " -0,2 1,4 0 1,7 4,25
- p.466 - vue 54/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 4^7
  - TEMPS NÉCESSAIRE POUR PRODUIRE UNE DÉPRESSION DE 20 CENTIMÈT. DE MERCURE.
  - de Le si le Fourgon de tête. rRAIN lis Paris à Cr gnal est d par mécanicie 7e véhicule. îil. onné n. Fourgon de queue, t 2' véhicule. T de Le frein est don du Fourgon de tête. RAIN 118 Treil à Pa st fait et aé éleetriq 6e véhicu 6° véhicule. ris. le signal uement e. Fourgon de queue, 12e véhicule.
  - secondes. secondes. secondes. secondes. secondes- secondes.
  - Saint-Denis )) 5,5 » 6 7,5 9,0
  - Pierrefitte 6,5 7,0 8,5 )> 7,0 8,0
  - Gonesse 6,5 7,5 7,0 5,5 6,5 8,5
  - Goussain ville 6,0 6,5 8,5 4,0 6,5 8,0
  - Louvres 7,0 7,5 8,0 2,5 » 8,0
  - Luzarches 6,5 7,5 8,0 6 8,0 9,0
  - Orry-la-Ville 6,5 8,0 7,5 6 8,5 8,5
  - Chantilly 6,0 6,5 ” 7,0 8,0
  - Total 45,0 56,0 47,5 30,0 51,0 57,0
  - Moyenne Retard par rapport au 6,4 7,0 7,9 5,0 7,3 8,4
  - fourgon dé tête. . . . ’’ 0,6 1,5 * 2,3 if,4
  - Dans ces expériences, le train portait deux conduites de 35 millimètres de diamètre et les sacs étaient branchés, les uns sur Tune des conduites, les autres sur l’autre. Dans les suivantes, ainsi que nous l’avons déjà dit, on avait tourné les voitures de manière à avoir tous les sacs branchés sur la même conduite ; l’autre conduite était bouchée à l’aller (train 119) et libre au retour (train 118).
- p.467 - vue 55/103
- - 468 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - EXPÉRIENCES DU il JANVIER 1878.
  - TEMPS AU BOUT DUQUEL L’AIGUILLE SE MET EN MARCHE.
  - TRAIN 119 TRAIN 118
  - de Paris à Creil. de Creil à Paris.
  - Le frein est fait et le signal Le frein est fait et le signal
  - est donné électriquement est donné électriquement
  - du 7* véhicule. du 6° véhicule.
  - Fourgon Fourgon Fourgon Fourgon
  - 7e véhi- de 6“ véhi-
  - de queue, de queue,
  - cule. (2e véhi- cule. 12e véhi-
  - tète. cule. tète. cule.
  - secondes. secondes. secondes. secondes. secondes. secondes.
  - Saint-Denis j» )> )) 0 2 5
  - Pierrefitte 0 3 4 0 3 8
  - Gonesse 4 3 5 0 2 5
  - Goussainyille 0 5 5 » )> »
  - Couvres 0 7 7 » 3 9
  - Luzarches 0 4 5 0 4 8
  - Orry-Ia-Ville 0 3 6 0 2 5
  - Chantilly 0 4 10 » 3 4
  - Total 4 29 42 0 19 44
  - Moyenne 0,6 4,1 6,0 0 2,7 6,3
  - Retard par rapport au
  - fourgon de tête. . . . ” 3,5 5,4 » 2,7 6,3
- p.468 - vue 56/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 469
  - TEMPS NÉCESSAIRE POUR PRODUIRE UNE DÉPRESSION DE 20 CENTIMÈT. DE MERCURE.
  - TRAIN 119 TRAIN 118
  - de Paris à Çreil. de Greil à Paris.
  - Le frein est fait et le signal Le frein est fait et le signal
  - est donné électriquement est donné électriquement
  - du 7e véhicule. du 6e véhicule.
  - Fourgon Fourgon Fourgon Fourgon
  - 7 e véhi- de 6' véhi- de
  - de queue, de queue,
  - Cule. 12e véhi- cule.
  - tête. cule. tête. cule.
  - secondes. secondes. secondes. secondes. secondes. secondes
  - Saint-Denis )> » )) 3,5 6,5 11
  - Pierrefitte 5 10 11 4,5 7,5 11
  - Gonesse 7 10 12 4,5 6 10
  - Goussainville 2,5 11 11,5 » » )>
  - Louvres 4 13,5 14,5 )> 6,5 13
  - Luzarches 3 11 12,5 4,5 8,5 12
  - Orry-la-Ville 5 10 13 4,5 7.5 9,5
  - Chantillv 3,5 10,5 17 8 9
  - Total 30,0 76,0 91,5 21,5 50,5 75,5
  - Moyenne 4,3 10,9 13,1 3,1 7,2 10.8
  - Retard par rapport au
  - fourgon de tête. . . . 6,6 8,8 4,1 7,1
  - Les expériences du 28 décembre donnent des résultats assez divergents à l’aller et au retour, au moins sous le rapport du temps nécessaire pour que le vide commence à se produire sur chaque véhicule. Cela tient, sans doute, pour une bonne part, à la manière différente dont le signal était donné pour compter le temps. Mais ii est possible aussi que la différence corresponde en partie à un fait réel; la valve d’admission étant couverte dans le premier cas par le mécanicien, l’éjecteur entre peut-être plus franchement et plus énergiquement en action que dans le cas du déclanchement électrique.
  - La divergence est beaucoup moins prononcée pour le temps où la dépression s’élève à om,20 de mercure, temps beaucoup plus important à considérer puisqu’il correspond à un serrage très avancé.
  - En comparant les expériences du 11 janvier entre elles
- p.469 - vue 57/103
- - 470 FREIN A EMP.RAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - et avec celles du train 118 du 28 décembre, dans lesquelles le mode d’observation était le même, on arrive à cette conclusion assez remarquable qu’il paraît y avoir avantage à ce que les sacs des divers véhicules soient répartis entre les deux conduites longitudinales et non branchés sur une seule conduite, même lorsque l’extrémité postérieure de celle-ci est mise en communication avec l’éjecteur par l’autre conduite ; le retard au serrage pour un véhicule de rang donné est encore plus grand lorsque cette communication n’a pas lieu et que l’air s’écoule entièrement par l’éxtrémité antérieure de la conduite unique, sans que la différence qui en résulte soit aussi grande qu’on aurait pu le supposer, fait déjà déduit ci-dessus de la comparaison des courbes.
  - On voit aussi que le retard pour un véhicule donné est un peu plus grand pour la dépression de om,2o que pour la mise en marche de l’aiguille indicatrice ; en d’autres termes, la pression s’abaisse un peu moins vite dans les véhicules d’arrière que dans le fourgon de tête; mais la différence est peu considérable, et l’on peut, avec une assez grande approximation, admettre que la marche de la pression est à peu près la même dans tous les véhicules, avec un retard proportionnel au rang du véhicule considéré dans le train.
  - En considérant ce retard d’après les résultats du train j 18 du 11 janvier et du 28 décembre, résultats qui sont les plus comparables entre eux et qui paraissent offrir le plus de garanties d’exactitude, en prenant d’ailleurs la moyenne des retards au départ de l’aiguille et à son arrivée à om,2o de mercure, on obtient les résultats suivants qui peuvent être considérés comme le résumé de cette série d’expériences :
  - Retard moyen d’un véhicule au suivant.....o’,ù4
  - Temps nécessaire pour produire une dépression de ao centimètres de mercure dans chaque
- p.470 - vue 58/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 471
  - véhicule à partir du moment où l’aspiration
  - commence à s’y faire sentir. ........... ù%5
  - Soit, pour une dépression de 1 centimètre. . . o%225
  - Ces nombres sont évidemment subordonnés aux conditions d’installation. Ils représentent d’une manière générale, et sans prétention à une grande exactitude, le résultat fourni par les éjecteurs les plus puissants qu’on ait employés au chemin de fer du Nord et avec le tuyautage qui existait au moment de nos expériences ; je ne pense pas que les changements apportés à ce dernier point de vue dans les installations définitives les aient modifiés beaucoup.
  - On voit qu’avec des trains de 20 ou 24 voitures le retard au serrage dans les derniers véhicules doit devenir une fraction importante de la durée totale de l’arrêt.
  - Cette durée, en effet, n’augmente pas avec la charge du train; elle devrait même diminuer si l’enrayage était instantané, puisque chaque véhicule ajouté représente un poids enrayé et diminue l’importance relative de la partie du poids de la machine qui n’est pas enrayée. Si donc elle augmentait, ce ne pourrait être qu’à raison du retard qui se produit au serrage de ces derniers véhicules, et par conséquent elle ne peut augmenter aussi vite que ce retard lui-même. Or, nous avons vu qu’avec 12 voitures la durée de l’arrêt ne dépasse jamais 35 ou 36 secondes, et qu’aux vitesses moyennes elle descend le plus souvent au-dessous de 2 5 secondes,
  - Une expérience faite sur un train de 20 voitures a montré qu’en effet la différence de marche des divers véhicules devenait alors assez grande pour déterminer des chocs désagréables; il s'est même produit, à une station, une rupture d’attelage qui paraît avoir son origine dans ces différences, sans que cependant la cause directe et précise en ait pu être déterminée avec certitude.
  - C’est surtout cette expérience qui a conduit à augmenter
- p.471 - vue 59/103
- - 472 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - le diamètre des conduites et, soit par suite de cette augmentation, soit par suite de l’expérience que les mécaniciens ont acquise dans l’emploi du frein, ces chocs ne paraissent pas s’être fait sentir dans les trains express sur lesquels cet appareil a été installé, bien que, pendant la durée, et surtout vers la fin de l’Exposition universelle, ils aient souvent approché du maximum de 24 voitures.
  - Aucune plainte, à ma connaissance, ne s’est élevée parmi les voyageurs, et, d’après ce que j’ai pu observer moi-même, les arrêts se produisent avec une douceur très satisfaisante.
  - TROISIÈME PARTIE. COMPARAISON DES DEUX FREINS.
  - Pour comparer les arrêts produits par les deux freins, il faut, pour le frein électrique, se borner aux expériences du 18 octobre et du i5 décembre 1877, dans lesquelles la fraction enrayée a été à peu près la même que dans celles du frein à vide, c’est-à-dire environ 0,90.
  - En ayant soin également de ne comparer entre elles que les expériences dans lesquelles l’état du rail a été à peu près le même, autant qu’on peut en juger par les indications portées sur les procès-verbaux, on trouve une supériorité notable dans le frein électrique. Nous n’essayerons pas de l’évaluer numériquement ; cela ne serait possible qu’à la suite d’un grand nombre d’expériences faites dans des conditions bien comparables.
  - Autant qu’on peut en juger par nos tableaux, cette supériorité serait moindre aux grandes vitesses qu’aux petites, et cela s’explique tout naturellement par cette considération que c’est pendant les premières secondes de l’arrêt
- p.472 - vue 60/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 47 3
  - que l’infériorité du frein à vide se fait surtout sentir, à cause du temps plus long qui est nécessaire pour le mettre en action. Or, à mesure que la durée totale de l’arrêt est plus grande, cette première période de mise en train a naturellement moins d’importance relative.
  - Par contre, il résulte de cette même considération que la comparaison des espaces nécessaires pour l’arrêt complet du train ne fait pas ressortir suffisamment la supériorité réelle du frein électrique. En effet, il ne suffit pas toujours que le frein arrête le train dans un espace donné, il importe souvent qu’il en réduise le plus possible la force vive dès les premiers instants ; de cette façon, si l’obstacle n’a pas pu être évité, les conséquences de l’accident seront du moins atténuées autant que possible ; de même lorsqu’on serre le frein en cas de déraillement. Or nous avons vu que le frein Achard a une action retardatrice très sensiblement constante ; il résulte au contraire de nos expériences, ainsi que de celles qui ont été faites en Angleterre sur le frein à vide, qu’il n’en est pas ainsi pour ce dernier et que son action est notablement plus faible au début qu’au bout de quelques secondes.
  - Si l’on se rapporte à ce que nous avons dit des pressions des sabots sur les bandages dans les deux appareils, on est surpris qu’une différence aussi grande dans ces pressions n’en produise qu’une beaucoup moindre dans la durée des arrêts et par conséquent dans la résistance que ces freins apportent au mouvement du train. Ce fait a son explication, je crois, dans cette circonstance que le frein électrique, et non le frein Smith, détermine le calage des roues.
  - Pour justifier cette assertion, j’entrerai, au sujet de l’action des freins sur les roues, dans quelques développements en partie nouveaux, je pense, en partie tirés des récentes publications de M. capitaine Douglas Galton.
- p.473 - vue 61/103
- - 474 FREIN a embrayage électrique de m. achard
  - DIGRESSION SUR LES EFFETS DU CALAGE DES ROUES.
  - C’est une idée assez répandue que, lorsqu’on augmente graduellement la pression du sabot sur la jante d’une roue jusqu’au degré nécessaire pour produire le calage, la vitesse de rotation de la roue va aussi en diminuant graduellement, de sorte qu’on pourrait arriver à un point où la roue tournerait encore d’une manière continue, mais lentement ; c’est même cet état que l’on considère ordinairement comme l’idéal à réaliser dans la mise en action des freins. Il est facile de voir qu’il ne peut pas en être ainsi.
  - Considérons, pour simplifier le langage, un véhicule unique en équilibre sur une seule roue, et faisons abstraction du frottement de l’essieu sur ses coussinets, frottement dont l'effet très petit s’ajoute à celui du sabot et ne ferait que compliquer les énoncés sans changer les raisonnements. Quand le véhicule a un mouvement uniforme qu’il conserve indéfiniment, le moment, par rapport à l’axe de l’essieu, de la réaction du rail,doit être égal et de signe contraire à celui de la réaction du sabot ; sans cela, la roue ne tournerait pas uniformément, elle aurait une accélération angulaire proportionnelle à la différence des valeurs absolues des moments, et sa vitesse angulaire irait en augmentant ou en diminuant indéfiniment. Puisque ces deux forces sont appliquées à la même distance de l’axe, leurs composantes tangentielles doivent être égales.
  - Si donc on augmente la pression du sabot et, par conséquent, son frottement, la réaction tangentielle du rail devra augmenter de manière à rester égale à ce frottement; comme la charge normale reste constante, le rapport de la réaction tangentielle à la réaction normale va en augmentant. En d’autres termes, la réaction du rail, résultante de ces deux forces, fait un angle de plus en plus ouvert avec sa composante normale ou avec le rayon de la roue.
- p.474 - vue 62/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 475
  - Tant que cette réaction reste comprise dans l’angle de frottement, ou que sa composante tangentielle reste inférieure au frottement qui correspond à la charge sur rail, il ne peut pas y avoir glissement ; cela résulte essentiellement de la nature môme du frottement; le point de contact de la jante avec le rail reste donc immobile, il est le centre instantané de rotation de la roue, et le mouvement de celle-ci est un roulement pur qui s’effectue avec une vitesse angulaire déterminée par la vitesse de translation du train.
  - Ainsi, lorsqu’on augmente la pression du sabot jusqu’à ce qu’il exerce un frottement égal à la limite que nous venons d’indiquer, la roue continue à rouler sans glisser. Gela n’empêche pas que la résistance opposée à la marche du train, résistance qui est égale à la réaction tangentielle du rail, n’augmente précisément autant que le frottement du sabot.
  - Si ce frottement devenait exactement égal au produit de la charge sur rail par le coefficient du frottement entre le bandage et le rail, produit qui est le maximum de la réaction tangentielle que ce dernier puisse exercer, la roue tournerait encore indéfiniment en vertu de sa vitesse acquise. Mais pour peu qu’il dépasse cette limite, la différence des moments détermine une accélération angulaire négative, par suite de laquelle la vitesse angulaire doit devenir nulle au bout d’un temps plus ou moins long.
  - Cette vitesse ne peut pas devenir négative, en raison de la nature de la force qui produisait l’accélération négative, force qui, étant un frottement, agit en sens contraire du mouvement; si celui-ci pouvait changer de sens, il en serait de même du frottement du sabot qui, alors, donnerait un moment de même signe que celui du frottement du rail. Lors donc que la vitesse angulaire est devenue nulle, elle reste nulle indéfiniment, la roue est calée. La réaction tangentielle du sabot s’abaisse alors tout d’un coup pour devenir égale au frottement du rail, et c’est ce qui fait que l’accélération angulaire négative disparaît.
- p.475 - vue 63/103
- - 476 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - La roue ne peut donc, on le voit, présenter que deux états permanents différents : le roulement pur, qui subsiste aussi longtemps que le frottement du sabot est insuffisant pour déterminer le calage, et, lorsque ce frottement est suffisant, le glissement pur ou calage. C’est seulement dans le passage d’un de ces états à l’autre qu’il peut y avoir à la fois roulement et glissement (*), mais c’est un état essentiellement transitoire déterminé par l’inertie de la roue, et qui disparaît aussitôt que sa force vive de rotation est épuisée.
  - La durée de cette période transitoire est plus ou moins longue suivant que la pression du sabot surpasse plus ou moins la limite de calage. Si l’on suppose quelle reste constante, le mouvement angulaire de la roue sera uniformément retardé et la durée de la période sera, toutes choses égales d’ailleurs, proportionnelle à la vitesse initiale.
  - Ces conclusions théoriques sont confirmées par les récentes expériences de M. Douglas Galton, qui, d’une part, a constaté l’existence de la période transitoire, pendant laquelle la rotation s’anéantit, et, d’autre part, a reconnu que dans une expérience à la vitesse de i5 milles par heure, il fallait environ trois quarts de seconde pour caler la roue, et, à 60 milles, trois secondes ; le rapport des durées est exactement celui des vitesses.
  - Remarquons, en passant, qu’avec le frein Achard, et en général avec les freins à entraînement, la durée de cette période d’immobilisation doit être sensiblement moindre, parce que, tant que la roue continue à tourner, la tension de la chaîne des freins augmente, et cela très rapidement, déterminant une augmentation correspondante de la pression et du frottement des sabots. Le temps nécessaire pour que le travail de ce frottement détruise la puissance vive de rotation des roues est diminué en conséquence.
  - (*) Plus généralement, cet effet se produira dans une certaine mesure toutes les fois qu’on changera le serrage du sabot.
- p.476 - vue 64/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 477
  - Il résulte de cette circonstance que, dans ces freins, après l’immobilisation des roues, la pression des sabots doit être notablement supérieure à celle qui suffirait strictement pour déterminer le calage.
  - Mais quelle est la valeur de cette dernière pression ; quelle est la résistance du train avant et après le calage ? Cette question se complique un peu par la considération des changements que les coefficients de frottement éprouvent avec les vitesses relatives et avec l’état des surfaces.
  - M. l’ingénieur en chef Bochet a montré, par les expériences de M. J. Poirée et ensuite plus complètement par les siennes propres, que le frottement diminue dans une proportion considérable à mesure qu’augmente la vitesse relative des surfaces en contact. M. Gallon l’a vérifié dans le cas particulier du frottement des sabots sur la jante des roues.
  - Lorsque la roue roule sur le rail, la vitesse de son point de contact avec celui-ci est nulle ; l’effort tangentiel nécessaire pour déterminer le glissement est donc égal à la charge multipliée par le coefficient de frottement à vitesse nulle. Si ce n’est pas à proprement parler le frottement au départ, qui ne se produit peut-être qu’à la suite d’un contact prolongé entre les surfaces, c’est au moins le frottement maximum. C’est ce frottement qui doit être surpassé par celui du sabot pour qu’il y ait calage.
  - Ce frottement maximum représente donc la résistance opposée au déplacement du véhicule au moment où la pression du sabot atteint la limite de calage et où le glissement va commencer, mais n’existe pas encore.
  - Quand la roue est calée, son point de contact avec le rail glisse au contraire sur le rail avec une vitesse égale à celle du train. Le frottement au contact, et, par conséquent, la résistance qu’éprouve le véhicule, n'a donc plus que la valeur réduite qui correspond à cette vitesse.
  - Pour montrer l’importance de cette réduction, il me suffira de rappeler que, dans les expériences de M. Bochet,
- p.477 - vue 65/103
- - 478 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - le frottement d’une roue sur le rail, la roue étant encore ronde et sans méplat formé, a passé d’une valeur moyenne de o.3o, pour une vitesse nulle, à celle de 0.16 pour une vitesse de 20 mètres par seconde (72 kilomètres par heure). Ainsi, pour un train lancé à cette vitesse, la résistance se réduit dans le rapport de 3o à 16, c’est-à-dire à très peu près à_ moitié, depuis le moment où le sabot atteint la pression de calage jusqu’à celui où la roue est immobilisée. Pendant la période de transition nécessaire pour cette immobilisation, elle passe par toutes les valeurs intermédiaires, en même temps que la vitesse relative de la jante par rapport au rail.
  - La résistance après le calage est précisément égale (sauf la variation des valeurs numériques suivant les cas) à celle que produirait un frein dont la pression serait seulement les f-| de la pression de calage. On voit par là pourquoi le frein Achard, qui cale les roues, ne s’éloigne pas beaucoup, dans ses effets, du frein à vide, qui reste bien au-dessous de la pression de calage, et cela malgré le retard au serrage qui se produit avec ce dernier.
  - Cette influence fâcheuse du calage est d’autant plus prononcée que la vitesse du train est plus grande.
  - M. Douglas Galton a constaté cette influence de la manière la plus nette. Ainsi, il rapporte les deux expériences faites au moyen d’un fourgon que l’on détachait de la machine lorsqu’il était lancé à une certaine vitesse. Dans la première, la pression sur les sabots s’élevait à 24.010 livres et suffit pour caler les roues lorsque la vitesse fut réduite à 52 milles par heure (84 kilomètres) ; l’arrêt, sur une voie de niveau, exigea plus de 3o secondes et un parcours supérieur à 4oo yards (366 mètres). Dans la seconde, la pression, qui était de 17.600 livres seulement, ne détermina pas le calage, et l’arrêt (sans aucun doute avec la même vitesse initiale) fut obtenu en 11 secondes et demie, avec un parcours de 189 yards
- p.478 - vue 66/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 479
  - (173 mètres), et cela malgré une pente de 1 pour io56.
  - M. Gai ton a encore mesuré la résistance due aux freins et en a constaté les variations en mesurant directement la tension de la barre de traction. Au moment où les roues sont immobilisées, cette tension éprouve une diminution brusque, et, dans certains cas, la résistance après le calage n’était pas beaucoup plus de deux fois aussi grande que la résistance ordinaire du train, les freins non serrés. Je n’ai pas sous les yeux les détails de ces expériences. Mais, d’après le tableau que donne M. Galton des coefficients de frottement des bandages sur les rails à différentes vitesses,. la diminution de ce frottement, lorsque la vitesse augmente, serait encore beaucoup plus grande que dans les expériences de M. Bochet, et, par conséquent, l’effet du calage plus grand que nous ne l’avons trouvé ci-dessus.
  - En résumé, nous trouvons justifiée à la fois par la théorie et par l’expérience l’influence fâcheuse du calage des roues, influence dont on avait, en général, le sentiment, mais qui était toujours contestée et à laquelle surtout on n’aurait jamais cru pouvoir assigner une importance comparable à celle quelle a réellement.
  - Les mêmes considérations expliquent ce qui se passe lorsqu’une machine patine. On sait qu’au moment où l’adhérence est vaincue la roue s’accélère subitement et se met à tourner quelquefois assez vite pour déterminer des ruptures de bielles. C’est qu’en effet la force motrice, rapportée à la circonférence de la roue, s’étant trouvée supérieure à l’adhérence, c’est-à-dire au frottement maximum à vitesse nulle, surpasse, à plus forte raison, le frottement réduit qui s’établit lorsque la jante prend une vitesse relative par rapport au rail, et plus cette vitesse augmente, plus l’excès du moment moteur sur le moment résistant augmente encore. Ce n’est donc pas seulement la vitesse angulaire, mais bien l'accélération angulaire, qui va toujours croissant.
- p.479 - vue 67/103
- - 48o FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - Nous venons de parler d’une expérience dans laquelle le calage des roues ne s’est produit qu’après une certaine diminution de la vitesse. En effet, la pression nécessaire pour le déterminer dépend de la vitesse. L’effort tangentiel est toujours le même ; il est égal à la charge sur rail multipliée par le coefficient d’adhérence (ou de frottement maximum à vitesse nulle). Mais le coefficient de frottement du sabot sur le bandage est d’autant moindre, et, par conséquent, la pression normale nécessaire pour produire cet effort tangentiel est d’autant plus grande, que la vitesse relative de ces deux surfaces, qui n’est autre que la vitesse du train, est elle-même plus grande.
  - D’après M. Galton, les pressions de calage aux vitesses respectives de 24, de 48 et de 96 kilomètres seraient entre elles comme les nombres 1,42» i,83 et 4»14- On voit par là combien, dans l’appareil de M. Achard, la tension des pièces doit augmenter avec la vitesse, et cela d’autant plus que la tension, ainsi que nous l’avons dit, continue à augmenter au delà de la pression de calage pendant le temps nécessaire à l’immobilisation de la roue.
  - Une fois le calage opéré, la vitesse relative du point de contact du bandage et du rail est égale à la vitesse même du train ; le coefficient de frottement et par conséquent la résistance du train doivent donc augmenter à mesure que celui-ci se ralentit. Cependant nous avons vu que la résistance est très sensiblement constante avec le frein Achard. 11 y a donc une cause qui la diminue de manière à produire une compensation. Cette cause est évidemment la modification que le bandage subit à son point de contact avec la roue. Le glissement sur le rail produit, en ce point, une petite facette qui se polit de plus en plus. Le polissage diminue évidemment le frottement ; il n’est pas impossible que le changement d’étendue de la surface d’appui intervienne aussi, car l’indépendance entre cette surface et le frottement n’est exacte que dans certaines limites. M. Bo-
- p.480 - vue 68/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 481
  - chet a constaté que, pour les pressions supérieures à 1 oo kilogrammes par centimètre carré (et c’est le cas ici) le coefficient de frottement augmente avec la pression spécifique, et par conséquent diminue lorsque celle-ci diminue par l’accroissement de la surface d’appui.
  - Quoi qu’il en soit de cette interprétation, M. Douglas Galton a constaté directement que le frottement diminue à mesure que le glissement se prolonge, même pendant un petit nombre de secondes. Cette diminution est considérable dans le frottement des sabots sur les bandages; elle est moindre dans celui des bandages sur les rails, sans doute parce que la surface du rail se renouvelle constamment.
  - Il est remarquable que, dans l’appareil Achard, la compensation se fasse d’une manière vraiment rigoureuse entre les causes qui tendent à augmenter et celles qui tendent à diminuer la résistance.
  - Nous avons vu que la résistance opposée au mouvement du véhicule atteint son maximum au moment ou la pression acquiert une valeur suffisante pour déterminer le calage-de la roue, et qu’ensuite, pendant le temps nécessaire pour que la roue soit immobilisée, cette résistance redescend à la valeur beaucoup moindre qui subsiste pendant le calage, valeur d’autant moindre que la vitesse du train est plus grande. Ces changements considérables en sens opposés s’opèrent en 2 secondes, ou 3 secondes tout au plus, et à des instants un peu différents pour les diverses véhicules. C’est là sans doute la cause des quelques secousses qu’on éprouve au moment du serrage du frein et des irrégularités que nous avons signalées dans nos tracés graphiques au début de chaque arrêt.
  - Il résulte de toute cette discussion que, pour obtenir par l’action des freins le maximum de résistance, il faut atteindre d’aussi près que possible,sans l’atteindre complètement, la pression qui déterminerait le calage à la vitesse actuelle du train. Le calage des roues que le frein Achard, tel au Tome XVIII, 1880. 3i
- p.481 - vue 69/103
- - 482 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - moins que nous l’avons vu fonctionner au chemin de fer du Nord, produit nécessairement, entraîne une diminution considérable de résistance.
  - Nous avons vu que cet inconvénient compense en partie, au point de vue de l’arrêt, l’infériorité que le frein Smith présente au point de vue de l’instantanéité et de l’énergie du serrage. Par rapport au frein Westinghouse, autant qu’on peut en juger par les expériences de M. Douglas Galton, la compensation se ferait même au profit de ce dernier, qui semble donner des arrêts un peu plus rapides que le frein Achard. Toutefois la différence est peu considérable, et, pour pouvoir faire une comparaison certaine, il faudrait opérer dans des conditions entièrement pareilles de part et d’autre, au point de vue de l’état du rail aussi bien que de la fraction enrayée.
  - RÉSUMÉ.
  - En résumé, le frein Achard l’emporte beaucoup sur tous les autres freins continus et, en particulier, sur le frein Smith, pour la promptitude et la simultanéité de l’enrayage des différents véhicules ; sous ce rapport, et contrairement à ce qu’on se figure, il offre moins que tout autre de chances de rupture d’attelages et de chocs irréguliers entre les véhicules. Sa supériorité à cet égard est d’autant plus grande que le train est plus long.
  - Ces avantages sont en partie compensés par le défaut qu’a ce frein, au moins dans son mode actuel de construction et de fonctionnement, de procéder par calage complet des roues. Au point de vue notamment de la résistance du train et de la retardation de son mouvement, il résulte de cette circonstance que le frein Achard, tout en restant sensiblement supérieur au frein Smith, n’a pas à beaucoup près une supériorité qui soit en rapport avec la grandeur
- p.482 - vue 70/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 485
  - des pressions exercées sur les sabots, dans l’un et l’autre frein.
  - Le calage offre aussi quelque inconvénient au point de vue de la douceur de l’arrêt.
  - Nous n’insistons pas sur celui bien connu qu’il entraîne au point de vue de l’altération des bandages, soit dans la régularité de leur rondeur, soit dans la nature du métal. La formation des méplats n’a peut-être pas grand inconvénient pour la douceur du roulement, surtout quand les arrêts sont fréquents, car ces méplats n’ont jamais qu’une flèche très petite et doivent se détruire les uns par les autres. Quant à l’altération du métal, qui peut être sensible, au moins quand ce métal est aciéreux, les expériences faites au Nord n’ont pas encore permis de la constater, mais cela ne prouve pas quelle ne puisse devenir sensible au bout d’un temps plus long.
  - Nos expériences, en montrant que la résistance du train est constante, semblent prouver par là même que le frein Achard, malgré le calage, l’emporte encore sur tous les autres par la rapidité avec laquelle il fait décroître, dans les premières secondes, la force vive acquise du train.
  - Outre ces conditions, les avantages et les inconvénients pratiques des deux appareils que nous étudions peuvent, semble-t-il, se résumer comme il suit :
  - Le frein Achard est complètement indépendant de la machine; il conserve donc toute sa puissance lorsque celle-ci est avariée ou manque de pression; il peut facilement être rendu automatique, et, en tout cas, il peut être mis en action séparément dans les deux parties d’un train qui vient à se rompre.
  - On peut facilement le disposer de manière à être mis en action par les disques à l’arrêt et autres signaux fixes.
  - Il est toujours à la disposition du conducteur d’arrière, ce qui est important, car cet agent s’aperçoit plus facilement que ceux qui sont vers la tête de tout accident qui
- p.483 - vue 71/103
- - 484 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DÉ M. ACHARD
  - survient dans le train, tel que déraillement partiel, incendie, etc., et il peut être averti par les agents de la voie lorsque ceux-ci constatent un fait de ce genre. Avec une communication électrique supplémentaire, on pourrait le mettre à la disposition d'un agent placé dans un véhicule quelconque, ou même d’un voyageur.
  - Il peut être appliqué facilement à un nombre quelconque de véhicules, sans que l’enrayage cesse d’être sensiblement instantané et simultané sur toute la longueur du train. Il admet l’interposition de véhicules non munis du frein, car rien n’est plus facile que de franchir ceux-ci au moyen de conducteurs métalliques mobiles.
  - Gomme considération accessoire, on peut remarquer que, par le fait même que les roues se calent, les sabots s’usent moins que lorsqu’ils subissent le frottement de la roue pendant toute la durée de l’arrêt. De là une diminution d’entretien et un état de réglage habituellement meilleur.
  - Enfin, le frein Achard est construit entièrement en métal ; il est formé de pièces robustes et qui paraissent peu susceptibles de s’altérer lorsque les voitures restent longtemps sans servir. En tout cas, s’il se produisait dans l’une d’elles quelque altération de nature à empêcher le fonctionnement du frein, cela ne gênerait aucunement les freins des autres voitures, pourvu que les attelages fussent en bon état.
  - Par compensation, il présente les inconvénients suivants :
  - Il ne comporte pas de serrage partiel; si l’on veut seulement modérer la vitesse d’un train au lieu de l’arrêter, on ne peut procéder que par serrages et desserrages successifs, opérations qui, chaque fois, prennent un certain temps et entraînent quelques secousses.
  - Après un arrêt, on éprouve quelquefois, bien que rarement, une certaine difficulté à desserrer.
  - Il exige, du moins si l’on veut profiter de tous les avan-
- p.484 - vue 72/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 4^5
  - tages que nous venons d’énumérer, l’emploi de deux piles au moins, et par conséquent d’un fourgon en tête et d’un fourgon en queue, et même d’une troisième pile sur la machine pour les manœuvres.
  - Ces piles réclament un entretien régulier sans lequel le frein serait frappé plus ou moins complètement d’impuissance.
  - Le frein présente des pièces en mouvement continuel, qui s’usent et qui donnent une certaine résistance au mouvement.
  - Enfin, il présente une construction un peu compliquée et repose sur des principes et sur l’emploi d’un agent physique avec lesquels les agents subalternes de l’exploitation des chemins de fer sont peu familiers ; par suite, ils ont quelque difficulté à découvrir la cause des faits anormaux qui viennent à se produire, et à y porter remède.
  - Le frein Smith présente des avantages et des inconvénients qui sont presque exactement opposés à ceux du frein Achard.
  - 11 est d’une construction très simple et les agents en comprennent sans peine le fonctionnement. Cette simplicité le rend peu sujet à se déranger; il ne peut guère fonctionner intempestivement.
  - L’appareil moteur de chaque véhicule, aussi bien que l’appareil d’aspiration que porte la machine, ne semble pas susceptible de se détériorer par le chômage. C’est un des avantages sur lesquels insiste la compagnie qui exploite ce frein. Il y a sans doute quelques réserves à faire au sujet des soufflets en caoutchouc pour lesquels la conservation, soit en chômage, soit en fonctionnement, doit dépendre essentiellement de la plus ou moins bonne fabrication.
  - L’énergie du serrage peut être facilement réglée par le mécanicien et maintenue indéfiniment à un degré quelconque au-dessous du maximum.
- p.485 - vue 73/103
- - 486 FREIN A. EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. AGHARD
  - Le desserrage est facile et sûr.
  - 11 n’y a consommation de vapeur et par conséquent de force motrice qu’au moment de la mise en action ; les freins peuvent ensuite rester indéfiniment serrés ; il n’y a qu’à enlever de temps à autre l’air qui rentre par les joints.
  - Les joints des tuyaux sont autoclaves, la pression de l’air extérieur tend à les tenir fermés. C’est un avantage des appareils fondés sur le vide par rapport à ceux qui emploient l’air comprimé.
  - Le frein conserve une grande partie de sa puissance lorsqu’il y a quelques fuites ou lorsque les tuyaux sont ouverts à l’arrière du train.
  - Il peut être facilement installé sur les machines, tenders et fourgons, de manière à mettre dans la main du mécanicien un moyen d’arrêt très puissant, même dans les trains auxquels on ne jugerait pas à propos d’appliquer complètement les freins continus.
  - On peut, au moyen d’une installation convenable sur la machine, le faire fonctionner par un disque mis à l’arrêt. Si le train est pourvu d’une communication électrique, on peut mettre le frein à la disposition du conducteur d’arrière ou même des voyageurs.
  - Par contre, il n’est pas automatique et ne semble pas susceptible de le devenir d’une manière sérieuse. En cas de rupture d’attelage, la partie postérieure du train ne peut plus être arrêtée qu’au moyen des freins à main; quant à la partie antérieure, le frein continu peut même y être paralysé si cette partie est très courte. On pourrait toutefois éviter ce dernier inconvénient en adaptant aux tuyaux de raccord des soupapes qui se fermeraient spontanément au moment de la séparation des véhicules.
  - Son fonctionnement est solidaire de celui de la chaudière, et, en cas de manque de pression, il devient impuissant au moment même où l’on est privé d’un autre moyen d’arrêt, la contre-vapeur.
- p.486 - vue 74/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 4P7
  - àvec les dimensions qu’on lui donne ordinairement, on reste toujours fort au-dessous de la pression de calage et, par conséquent, on n’utilise pas toute la puissance dont on pourrait disposer eu égard au nombre des sabots. Cependant ces dimensions sont déjà considérables et les appareils sont assez encombrants, au moins sur les machines; les tuyaux ont également un diamètre qu’on ne pourrait guère dépasser.
  - Les parois flexibles en caoutchouc ou en cuir que renferme ce frein offrent quelque chose de peu satisfaisant pour des appareils de chemins de fer. Non seulemeut elles sont sujettes à être perforées ou déchirées par les obstacles de la voie ou les corps projetés, mais en cas d’incendie d’une voiture, c’est-à-dire précisément dans un cas de nécessité pressante, le frein serait infailliblement paralysé d’une manière absolue pour les voitures placées à l’arrière de la voiture incendiée, et plus ou moins complètement pour celles d’avant.
  - La simple détérioration d’un sac produirait un résultat analogue. Elle ne serait généralement pas facile à découvrir en cours de route, et d’ailleurs il n’y a, au moins dans l’installation adoptée au Nord, aucun moyen de mettre l’appareil d’un véhicule en dehors de la communication pneumatique.
  - Si l’on veut introduire dans un train des véhicules non munis du frein, on ne peut les placer qu’à l'arrière, à moins qu’ils ne portent des tuyaux comme les véhicules à frein.
  - Pour mieux apprécier la valeur de ces diverses considérations, il faut se rappeler le triple rôle des freins, qui est, suivant la remarque de M. l’inspecteur général Couche (*) :
  - i° De produire l’arrêt normal des trains aux stations;
  - (*; Voie, matériel roulant, etc., des chemins de fer, tome III, page Mu
- p.487 - vue 75/103
- - 488 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - 2° De produire exceptionnellement l’arrêt en présence d’un signal ou devant un danger quelconque :
  - 3° De modérer la vitesse sur les pentes.
  - A ce dernier point de vue, le frein Smith présente une supériorité incontestable par rapport au frein Achard, tel au moins qu’il a fonctionné jusqu’à présent. Mais il faut remarquer que ce point de vue a perdu beaucoup de son importance par l’emploi régulier de la contre-vapeur, surtout lorsqu’on admet pour règle, ainsi que cela se pratique au chemin de fer du Nord, de ne pas plus charger les machines à la descente qu’à la montée.
  - Au point de vue de l’arrêt aux stations, il y a peu de différence entre les deux appareils, puisque le frein Achard ne fait gagner qu’un très petit nombre de secondes à chaque arrêt, avantage qui est compensé par la facilité que le frein Smith donne au mécanicien de serrer ou de desserrer plus ou moins pour arrêter juste au point voulu. Quant à la douceur plus ou moins grande de l’arrêt, le frein Smith a peut-être quelque avantage, au moins pour les trains de peu de longueur.
  - Enfin, au point de vue de l’arrêt le plus prompt possible, en présence d’un signal ou d’un danger, le frein Achard est évidemment supérieur.
  - Remarquons que la plupart des inconvénients ou des imperfections de ce dernier frein dérivent de sa propriété de caler les roues. Or, il ne paraît pas impossible d’éviter ce calage, et, parmi les divers moyens qu’on peut imaginer pour cela, le plus simple est certainement de réduire l’intensité du courant électrique, de manière à limiter l’effort que les pôles de chaque électro-aimant peuvent exercer sur les chaînes des freins (*). Pour pouvoir appro-
  - (*) Quelques essais que M. Achard a faits dans ce sens, sur ma demande, semblent montrer, malgré l’imperfection des moyens employés, qu’en effet l’arrêt est au moins aussi prompt que lorsqu’on cale les roues.
- p.488 - vue 76/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 4^9
  - cher beaucoup de la pression de calage sur tous les véhicules, il faudrait rendre aussi uniformes que possible les intensités des divers courants dérivés, ce à quoi on arriverait, notamment, en faisant agir simultanément les deux piles de tête et de queue.
  - Nous avons vu que cela serait possible au moyen d’une deuxième communication électrique fonctionnant par interruption de courant, qui, en même temps, rendrait l’appareil automatique. On conçoit même qu’il serait possible de placer sous la main du mécanicien un appareil faisant fonction de rhéostat, qui ferait varier l’intensité du courant en créant ou en supprimant une résistance et permettrait de régler à tout instant le serrage des sabots.
  - L’appareil ainsi amélioré et complété laisserait bien peu à désirer à tous les points de vue, et serait certainement très supérieur à tous les autres freins actuellement connus, surtout si, en même temps, on parvenait à éviter la rotation continuelle de l’arbre de l’électro-aimant.
  - Nous avons fait remarquer la facilité qu’on a d’intercaler des véhicules munis de simples conducteurs métalliques ou même dépourvus de toute disposition spéciale.
  - C’est un avantage que les freins pneumatiques, quels qu’ils soient, ne posséderont jamais, et qui, joint à l’instantanéité de la transmission, fait qu’un frein électrique peut seul être appliqué aux trains de marchandises.
  - Une semblable application peut sembler prématurée. Cependant elle serait fort importante, non seulement pour la sécurité des agents qui accompagnent ces trains (y compris ceux qui sont chargés par les expéditeurs d’accompagner diverses marchandises, notamment les bestiaux), mais encore pour éviter les accidents qu’ils occasionnent aux trains de voyageurs. Elle serait d’autant plus précieuse que, dans les trains longs, il est souvent impossible aux graisseurs d’arrière d’entendre l'appel aux freins fait par le mécanicien, et il leur est toujours impossible
- p.489 - vue 77/103
- - 49« FltEIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - d’appeler l’attention de celui-ci en cas de danger. La transmission électrique répondrait à ce double desideratum.
  - Quant au frein Smith, il constitue certainement un progrès considérable par rapport à l’ordre de choses antérieur. Il paraît difficile qu’il arrive jamais à remplir toutes les conditions essentielles que l’on doit demander aux freins continus, et à constituer ce qu’on peut appeler une solution définitive; mais sa simplicité, ainsi que la facilité ayec laquelle il se prête à des applications partielles, par exemple à la machine et au fourgon de tête d’un train, peuvent le recommander comme un bon appareil de transition, propre à familiariser le personnel des chemins de fer et même le public avec les freins continus.
  - Peut-être ne sera-t-il pas inutile d’ajouter quelques remarques au sujet de l’automaticité des freins, propriété qui manque au frein Smith et au frein Achard, mais que ce dernier peut facilement acquérir. On la considère quelquefois comme ayant simplement pour but de déterminer, en cas de rupture d’attelage, l’arrêt spontané des deux parties du train. La rupture d’attelage étant un accident qui ne se produit presque jamais dans les trains de voyageurs (si ce n’est quelquefois par l’action même des freins continus), l’automaticité, ainsi envisagée, semble n’avoir qu’une importance à peu près purement théorique. Elle en acquerrait au contraire une très grande, à ce seul point de vue, s’il s’agissait de l’application aux trains de marchandises.
  - Mais si les ruptures d’attelages ne sont pour ainsi dire jamais la cause d’accidents dans les trains de voyageurs, elles sont souvent le premier effet d’un autre accident. C’est ce qui arrive presque toujours, par exemple, dans un déraillement. Or il est alors de la plus haute importance que les freins soient serrés spontanément avant que les agents aient eu le temps d’y pourvoir, en supposant qu’ils en aient la présence d’esprit ou même la possibilité.
  - C’est donc avec raison que l’administration anglaise, en-
- p.490 - vue 78/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH.
  - 491
  - visageant les freins au point de vue des accidents, a rangé l’automaticité parmi les conditions essentielles à remplir (*).
  - (*) Ces lignes ne donnent pas encore une idée complète des avantages de l’automaticité. Ainsi, il faut certainement placer en première ligne, parmi ces avantages, celui de signaler spontanément, par un arrêt du train, certaines défectuosités dans l’état de l’appareil. Dans le frein Westinghouse automatique, dans le frein électrique à courant permanent, comme le frein Achard primitif, toute défectuosité dans les accouplements de voiture à voiture, toute déperdition importante d’air ou d’électricité, est aussitôt révélée, et c’est là, de beaucoup, le défaut le plus à craindre dans les freins continus. Avec la disposition récente de M. Achard indiquée dans le texte et décrite dans la note B avec plus de détail, la garantie est un peu moins grande sous ce rapport, parce qu’il pourrait à la rigueur y avoir une interruption dans le circuit des freins sans qu’il y en eût une en même temps dans celui des relais, qui en est distinct, bien qu’avec une connexité intime.
  - En second lieu, il est à remarquer qu’un frein automatique devant être mis en action par un fait qui peut se produire en un point quelconque du train, et devant être mis en action sur chacune des parties en lesquelles le train peut se décomposer, la puissance qui détermine le serrage ne peut pas être localisée en un seul point du train, mais doit, au contraire, être répartie sur les divers véhicules ou au moins sur un certain nombre d’entre eux. De là résulte que la mise en action du frein n’exige pas un transport de force à grande distance, ce qui est un avantage évident au point de vue de la promptitude et de la simultanéité du serrage. C’est ainsi que, dans le frein Westinghouse automatique, chaque véhicule porte son réservoir d’air, et que cet air n’a qu’à passer de ce réservoir dans le cylindre moteur placé à côté, tandis que dans le frein Westinghouse non automatique ou dans le frein Smith, l’air doit être refoulé ou aspiré d’une extrémité du train jusqu’à l’autre extrémité.
  - C’est là un avantage de la plus grande importance. Il est vrai qu’il ne découle pas précisément de l’automaticité, il est plutôt un des éléments qui la constituent. Il peut exister sans elle, et c’est ce qui arrive, par exemple, dans tous les freins à entraînement (Heberlein, Becker, etc.) ; mais il semble indispensable pour la réaliser,de sorte que, qui dit frein automatique, dit, par làmême, un frein pourvu de cet avantage.
  - Du reste, on entend presque toujours l’automaticité dans un senB trop restreint. Sans aller jusqu’à exiger qu’un frein fonctionne spontanément toutes les fois que cela pourrait être utile, ce qui
- p.491 - vue 79/103
- - 492 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - NOTE À.
  - EXTRAIT D'UN RAPPORT
  - Présenté au comité de l’exploitation technique des chemins de fer sur une Note de M. Achard relative à diverses modifications dans la construction et l’installation de son frein à embrayage électrique.
  - Ces modifications ont été expérimentées sur un train de la compagnie de l’Est, qui va en continuer l’essai sur une plus grande échelle.
  - seul, à vrai dire, répondrait à une notion absolument complète de l’automaticité, mais ce qui serait demander à une machine plus que de l’intelligence, on peut du moins déterminer un certain nombre de cas importants dans lesquels le frein devrait agir. Ainsi, outre les cas précédemment indiqués d’une rupture d’attelage ou d’un défaut dans les accouplements, on peut d’abord envisager d’une manière plus générale un dérangement quelconque pouvant empêcher le frein d’obéir à la demande : tel serait, par exemple, pour les freins pneumatiques de toute nature, le cas d’une obstruction dans la conduite; à ce point de vue, le frein Westinghouse ne serait pas automatique. On peut encore demander que le frein se serre lorsque le train passe devant un signal à l’arrêt. C’est ce qu’ont réalisé, au chemin de fer du Nord, ainsi qu’il a été dit ci-dessus, MM. Ed. Delebecque et Bandérali, au moyen d’un appareil de déclenchement électrique des freins substitué ou annexé au sifflet électro-automoteur. On conçoit encore qu’un frein puisse être mis en action toutes les fois qu’un véhicule viendrait à dérailler, lorsque la vitesse du train dépasserait une certaine limite, ou dans d’autres cas semblables.
  - L’automaticité prise dans un sens absolu est donc une qualité extrêmement complexe que chaque appareil peut ne pas réaliser sous certains rapports, tandis qu’il la réalisera sous d’autres rapports, et cela d’une manière plus ou moins complète et parfaite. La discussion ébauchée dans ce qui précède s’applique surtout à l’automaticité restreinte au cas d’une rupture d’attelage ou d’un défaut quelconque dans les accouplements.
- p.492 - vue 80/103
- - ET FREJN PNEUMATIQUE DE M. SMITH.
  - Dans mon rapport du 10 mars 1879 sur ^es expériences faites au chemin de fer du Nord, je signalais comme un inconvénient du frein de M. Achard, le fait de présenter des pièces animées, pendant tout le temps de la marche du train, d’un mouvement de rotation, qui est à la fois une cause d’usure et celle d’une résistance à la traction qui peut être appréciable.
  - Par sa nouvelle disposition, M. Achard fait disparaître cet inconvénient, et cela d’une manière d’autant plus heureuse qu’en même temps il simplifie beaucoup la construction, sans nuire à l’efficacité de son appareil.
  - On se rappelle que, dans la disposition antérieure, un électro-aimant, ou plutôt un système de quatre électroaimants à noyau plein, était calé sur un arbre qui tournait à côté d’un essieu par l’action de deux poulies de friction reposant sur celui-ci. Lors du passage du courant, cet électro-aimant serrait contre ses bases deux plateaux en fer qui, rendus ainsi solidaires du mouvement de l’arbre tournant, entraînaient avec eux deux manchons sur lesquels s’enroulaient les chaînes des freins.
  - Dans la disposition actuelle (PI. VII, fi<j. 6 à 9), nous trouvons encore un électro-aimant c calé sur un arbre A parallèle à un essieu du véhicule et soutenu par des paliers qui lui permettent détourner. A cet arbre sont attachées, non plus par l’intermédiaire de manchons fous, mais directement et à demeure, les chaînes EE qui, en s’enroulant, doivent serrer les freins. Pour serrer les freins, il faut donc simplement mettre cet arbre en mouvement. C'est le rôle qui est attribué à l’électro-aimant.
  - Cet électro-aimant, unique cette fois, a pour noyau un tube en fer calé autour de l’arbre en question. Ce tube s’épanouit à ses deux extrémités de manière à former deux rondelles plus larges BB qui, à un moment donné, viendront s’appuyer contre la surface de l’essieu, et jouer le rôle de poulies de friction. Au droit de l’électro-aimant, l’essieu
- p.493 - vue 81/103
- - 494 FREIN a embrayage électrique de m. achard est renforcé par une enveloppe cylindrique en fer qui lui donne le diamètre convenable.
  - L’arbre de l’électro-aimant et des chaînes est suspendu au châssis du véhicule par deux bielles qui lui permettent de se rapprocher ou de s’éloigner de l’essieu. Mais il n’est pas entièrement libre d’osciller autour des points de suspension. Près de chacune de ses extrémités, il est pincé entre deux lames de ressort verticales qui tendent à le maintenir à l’aplomb des points de suspension. Dans cette position, les deux bases du noyau de l’électro-aimant, ou poulies de friction, sont à îo ou i5 millimètres de la surface de l’essieu. Ces ressorts servent d’ailleurs à la transmission du courant.
  - Lorsque le courant passe, le magnétisme développé dans le noyaux l’attire vers l’essieu en fer, et si l’attraction est assez forte pour vaincre la résistance du ressort, les poulies de friction viennent s’appuyer sur l’essieu, l’arbre tourne et les freins sont serrés.
  - Ainsi, tandis que, dans la disposition antérieure, le rôle de l’électro-aimant était de caler les chaînes sur l’arbre tournant, ici, il consiste à presser les poulies de friction contre l’essieu et à faire tourner l’arbre.
  - On remarquera sans peine qu’actuellement l’électro-aimant est dans de moins bonnes conditions pour exercer son effort, car il agit latéralement au lieu d’agir par la surface entière de ses deux bases. Mais aussi la grandeur de cet effort n’a plus qu’une importance beaucoup moindre. En effet, dans le frein du Nord, la tension de la chaîne était égale, pendant toute la durée du serrage, au frottement des bases de l’électro-aimant surces deux plateaux, convenablement amplifié par les transmissions. Dans le frein actuel, cette tension pourrait être rendue complètement indépendante de l’action électro-magnétique, excepté pendant les premiers instants.
  - Pour s’en rendre compte, il suffit de remarquer que le
- p.494 - vue 82/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH.
  - 495
  - frein Achard, dans sa disposition actuelle, n’est plus qu’une variante des freins à entraînement connus sous le nom de frein Heberlein, Noséda, frein du curé, etc. Ce qui en fait l’originalité, c’est le mode particulier de mise en prise des galets moteurs ou poulies de friction.
  - Or on sait que, dans ces freins, dès que le serrage a commencé, la pression des galets moteurs sur l’essieu s’accroît d’une composante de la tension même de la chaîne de serrage, pourvu que cette chaîne fasse un angle aigu avec la ligne des centres du galet moteur et de l’essieu. Il serait donc facile de disposer les choses de façon que, dès que le serrage a commencé, les poulies de friction fussent de plus en plus fortement serrées contre l’essieu et par conséquent plus sûrement entraînées par celui-ci, par l’action même de la chaîne de serrage, de sorte qu’on pourrait sans inconvénient intercepter le courant.
  - Autant qu’on peut en juger par les dessins, M. Achard paraît avoir usé de cette faculté dans une certaine mesure, la chaîne faisant avec la ligne des centres un angle un peu inférieur à 90 degrés. Mais il a dû en user avec beaucoup de réserve pour ne pas occasionner une difficulté au desserrage.
  - Il parait au contraire que le desserrage se fait très nettement sous l’influence d’un courant instantané dirigé en sens contraire du premier. L’action du ressort, qu’il a fallu vaincre pour amener les poulies au contact, favorise en effet le desserrage.
  - Mentionnons seulement une disposition importante en pratique, mais qui n’a rien d’essentiel au système de M. Achard. C’est l’emploi de deux sabots sur chaque roue.
  - Les sabots employés à l’Est sont en fonte, et il paraît que, grâce à l’emploi de ces sabots, et en réglant convenablement l’intensité du courant et la disposition de la chaîne de serrage, on arrive à éviter le calage des roues.
- p.495 - vue 83/103
- - 496 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - Automaticité. — M, Achard s’est préoccupé de réaliser l’automaticité, et il y arrive par une disposition que, sur ses indications, j’avais fait pressentir dans mon rapport du 10 mars 1879. C'est par l’emploi d’un circuit accessoire dans lequel passe un courant au moyen duquel on actionne deux relais placés dans les fourgons de tête et de queue, relais qui agissent eux-mêmes sur l’appareil de serrage des freins.
  - Si ce courant circule constamment,et que les relais fonctionnent par interruption du courant, on comprend que toute rupture d’attelage, entraînant l’interruption du courant, détermine le serrage des freins.
  - Mais M. Achard s’est préoccupé d’éviter même la faible dépense d’électricité que produirait ce courant peu intense dans sa circulation continuelle. Il indique pour cela un procédé très ingénieux.
  - Il place dans le circuit accessoire deux piles égales, situées aux deux extrémités du train et accouplées, non pas par leurs pôles de noms contraires, mais par leurs pôles semblables. Les actions électro-motrices égales se détruisant, il n’y a pas de courant, pas de consommation de réactif. Mais si, en un point quelconque du train, on établit le contact entre les deux fils, le circuit se partage en deux circuits distincts dans chacun desquels circulera le courant de la pile correspondante.
  - M. Achard dispose les choses de manière que toute rupture d’attelage amène en effet le contact entre les deux fils et fasse agir par conséquent les relais de tête et de queue dans les deux parties du train.
  - L’automaticité ainsi obtenue serait à peu près complète. Toutefois il lui manquerait quelque chose à un point de vue important, celui du contrôle permanent de l’état des freins. 11 y a deux circuits distincts, et malgré leur solidarité étroite, une interruption pourrait à la rigueur se produire
- p.496 - vue 84/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 497
  - dans celui des freins sans déterminer l’action des relais.
  - Un avantage important de l’emploi des relais serait d’établir une uniformité beaucoup plus grande dans les intensités des courants des divers véhicules, point important si l’on veut arriver à éviter le calage.
  - En résumé, la nouvelle communication de M. Achard signale une simplification en même temps qu’une amélioration considérable dans son ingénieux appareil, qui semble aujourd’hui laisser bien peu à désirer.
  - Toutefois, c’est à l’expérience à prononcer sur le résultat de ces modifications, et il est grandement à désirer que la compagnie de l’Est en poursuive actuellement l’essai avec l’intelligence et le soin qu’elle apporte dans toutes les questions relatives au matériel roulant.
  - Paris, le 18 novembre 1879. L’ingénieur des mines,
  - Signé E. VICAIRE.
  - NOTE B.
  - RÉSULTATS COMPLÉMENTAIRES RELATIFS AU FREIN A VIDE,
  - Le 5 mai 1879, un voyage d’expérience a été fait de Paris à Creil et retour, dans des conditions qui ont permis d’étudier le frein d’une manière plus complète que ne l’avaient permis les moyens dont nous disposions précédemment.
  - Le fourgon à expériences de M. Westinghouse, amené d’Angleterre, avait été placé en tête du train ; il a fourni des diagrammes qui donnent à chaque instant, pendant la Tome XVIII, 1880. 3*
- p.497 - vue 85/103
- - 498 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - durée de l’arrêt, le chemin parcouru et la vitesse, ou plutôt le carré de la vitesse qui est pris pour ordonnée.
  - Si la force retardatrice était constante, on aurait entre la vitesse et le chemin parcouru, la relation u2 = 2je-, c’est-à-dire que les diagrammes seraient des lignes droites. En réalité, la force retardatrice va en augmentant, et les lignes affectent une courbure dont la concaviié est tournée vers l’axe des espaces. Une ligne droite joignant les extrémités de la ligne, donne la force retardatrice moyenne ; pour avoir celle qui est due aux freins, il faut tenir compte de l'inclinaison de la voie. Cette correction est toujours peu importante par rapport à l’action totale.
  - Les résultats de ces expériences sont résumés dans les deux tableaux ci-après.
- p.498 - vue 86/103
- - Composition du train: 20 voitures à 4 roues, 4 fourgons à 4 roues, remorqués par la machine Outrance à boggie, n® 2.861, avec 8 roues munies de freins, tender compris. — Le train comptait 6 roues non munies de freins. — Poids soumis à l’action des freins, 236',736. — Poids non soumis à l’action des freins, 18^900.— Poids total du train, 255*,636.
  - Rails secs. — Temps très beau. *— Fraction enrayée, o,g3,
  - Longueur DURÉE
  - de l’arrêt VIDE FORCE
  - calculée calculée retardatrice
  - RAMPE Longueur pour DURÉE pour final moyenne
  - STATIONS VITESSE de une vitesse initiale de une vitesse mesuré du frein
  - d arrêt. ou initiale V. de 80 kilom. à l’heure 80 kilom. à dans en tant p. i 00 OBSERVATIONS.
  - pente. l’arrêt L. l’arrêt T. l’heure le du poids
  - 77T.S «0 total
  - ! p-3 II v fourgon. du train.
  - kilom. mètres. secondes. p.100. Arrêt ordinaire fait par le mécanicien.
  - Saint-Dénis Palier mm. 59,0 218 400 21 l/4 28,9 140,0 6,5
  - Pierrefitte Rampe de 2,6 49,0 145 386 17 Va 28,5 425,0 6,7 Arrêt électrique de l’intérieur du fourgon de tête.
  - Gonesse Palier 45,0 128 404 16 28,4 425,0 6,5 Arrêt électrique de l’intérieur d’une voiture de lr® classe (i).
  - Goussainville Palier 50,0 162 414 18 29,2 425,0 5,5 Arrêt électrique de l’intérieur du fourgon de queue.
  - Louvres Rampe de 1,0 45,0 135 426 17 30,2 423,0 6,2 ! Arrêt ordinaire fait par le méca-
  - nicien.
  - Luzarches Pente de 1,0 57,0 205 404 19,5 27,4 425,0 6,5 Idem idem.
  - Orry-la-Ville Id. 57,5 205 394 lf>,5 27,1 425,Ô 6,5 ! Arrêt en danger par le mécani-cien*
  - Chantilly ld. 67,5 262 367 22 26,1 462,5 7,0 ! Arrêt ordinaire fait par le mécanicien .
  - (i) Jusqu’à présent, en service courant, la compagnie du Nord n’a pas donfté aux voyageurs la faculté d’appliquer le frein électriquement. Le conducteur de tête seul peut le faire.
  - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH.
- p.499 - vue 87/103
- - FREIN A VIDE. - GREIL A PARIS. — ESSAI DU 5 MAI 1879,
  - Composition du train : 9 voitures à 4 roues, 3 fourgons à 4 roues, remorqués par la machine Outrance à boggie, n* a.861, avec 8 roue* munies de freins, tender compris. — Le train comptait 6 roues non munies de freins. Poids soumis à l’action des freins, —
  - Poids non soumis à l’action des freins, 18^900. — Poids total du train, lüg'.Sgô.
  - Rails secs. — Temps très beau. — Fraction enrayée, 0,88,
  - STATIONS d’arrê . RAMPE OU pente. VITESSE initiale V. LONGUEUR de l’arrêt L. LONGUEUR de l’arrêt calculée pour une vitesse initiale de 80 kilom. à l’heure DURÉE de l'arrêt T. DURÉE calculée pour une vitesse de 80 kilom. à l’heure V= T —. V VIDE final mesuré dans le fourgon.
  - Chantilly mm. Rampe de 1,0 kilom. 44,0' mètres. 153 506 secondes. » ? millim. »
  - Orry-la-Ville (disque). Id. de 5,0 58,0 138 262 16,0 23,8 446,5
  - Orry-la-Ville Id. de 5,0 41,0 122 464 31,0 60,5 262,5
  - Luzarches Id. de 1,0 63,5 184 292 19,0 24,1 375,0
  - Louvres Pente de 1,0 75,0 253 287 20,0 21,3 512,5
  - Goussainville Palier 76,0 380 421 33,5 35,2 362,5
  - Gonesse (disque). . . . Pente de 5,0 92,0 410 310 28,0 24,5 525,0
  - Gonesse Id. de 5,0 56,0 155 316 16,5 23,6 250 à 380
  - ^ Id. de 2,€ -100,0 . 430 275 £7,0 21,6 525,0
  - \ V - -A-11A L iriaii . _
  - [FORCE retardatrice moyenne du frein en
  - tantp. 100 du poids total du train.
  - p.100.
  - 5,2
  - 8,0
  - 5.2 8,6 8,7
  - 6.2
  - 8,2
  - 8,0
  - 9,i
  - OBSERVATIONS.
  - Arrêt ordinaire d’un train express fait par le mécanicien.
  - Arrêt électrique par le contact du disque à l’arrêt.
  - Arrêt ordinaire fait par le mécanicien.
  - Arrêt électrique de l’intérieur d’une voiture de lr* classe.
  - Arrêt eu danger fait par le mécanicien.
  - Accouplements en caoutchouc ouverts en queue. Ejecteur ouvert jusqu’à la fin de l’arrêt.
  - Arrêt électrique par le contact du disque à l’arrêt. Régulateur ouvert.
  - Arrêt ordinaire d’un train express fait par le mécanicien.
  - Idem idem.
  - 500 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
- p.500 - vue 88/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 5oi
  - La comparaison de ces tableaux avec ceux qui ont été insérés dans le texte confirme d’une manière générale l’exactitude de ceux-ci. Elle montre aussi que les divergences que l’on constate dans ceux-ci, lorsqu’on compare les divers arrêts, par exemple, lorsqu’on ramène par le calcul la longueur ou la durée du parcours à une même vitesse initiale, ou lorsqu’on calcule la force retardatrice moyenne, ne proviennent pas de l’imperfection des moyens de mesures employés dans les expériences, mais correspondent à des faits réels, puisqu’on la retrouve dans ces expériences plus précises. On remarquera que les différences d’une expérience à l’autre sont beaucoup plus considérables dans le train de retour du 5 mai 1879, formé de 12 véhicules seulement, que dans le train d’aller, formé de 24 véhicules.
  - Mais ce qui est à intéressant à signaler, et qui résulte très clairement de la comparaison des deux tableaux ci-dessus, c’est l’influence de la longueur du train sur le fonctionnement du frein.
  - Avec des freins continus, s’ils fonctionnaient instantanément, la force rétardrice serait d’autant plus grande et l’arrêt d’autant plus prompt qu’il y aurait plus de véhicules. En effet chaque véhicule ajouté représente un poids enrayé, et diminue l’importance relative de la partie de la machine dont le poids n’est pas soumis aux freins. On voit, en effet, que le 5 mai, la fraction enrayée qui était 0,93 à l'aller, s’est réduite à 0,88 au retour.
  - Cependant la force retardatrice moyenne est notablement plus grande au retour qu’à l’aller. La moyenne des arrêts donne 6,4 à l’aller et 7,6 au retour. Si l’on divise chacun de ces nombres par la valeur correspondante de la fraction enrayée pour avoir la force retardatrice rapportée au poids effectivement enrayé, on trouve que cette force a été de 6,9 à l’aller (24 véhicules) et de 8,6 au retour (12 véhiculesj.
- p.501 - vue 89/103
- - 50‘2 frein a embrayage électrique de m. achard
  - Ce dernier nombre surpasse le premier exactement d’un quart de sa valeur. Tel est l’effet du retard avec lequel l’action des freins se produit dans la seconde moitié d’un train de *4 voitures. Cet effet est même plus grand en réalité, car il y a deux des expériences de retour dans lesquelles la force retardatrice a été diminuée par des circonstances particulières,
  - Ce retard se manifeste aussi très clairement à l’inspection des diagrammes. Nous en avons reproduit quelques-uns pour le montrer (PI. IX, fig. 7 à i3). On voit que, pour le train long, les courbes sont plus bombées, et plus tendues pour le train court. Elles se rapprochent davantage, dans ce dernier cas, de la ligne droite qui conviendrait à un frein théorique.
  - Pour le constater numériquement, j’ai déterminé, en menant aussi exactement que possible des tangentes aux courbes, la valeur de la force retardatrice au milieu de chaque arrêt. J’ai formé ainsi les deux tableaux suivants :
  - DE PARIS A GREIL. — 24 VÉHICULES.
  - STATIONS. FORCE RETARDATRICE
  - moyenne. au milieu du parcours d’arrêt.
  - 1 Saint-Denis 6,5 4
  - a Pierrefitta. 6,7 4
  - 3 Gonesse 6,5 4
  - 4 Goussainville 6,5 4
  - 5 Louvres 5,2 3
  - 6 Luzarches 6,5. *
  - 7 Orry-Ia-Ville 6,5 4
  - 8 Chantilly 7,0 5
- p.502 - vue 90/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH.
  - 5o3
  - DE CREIL A PARIS. — 12 VÉHICULES.
  - FORCE RETARDATRICE
  - STATIONS. moyenne. au milieu du parcours d’arrêt.
  - l Chantilly S,2 7
  - 2 Orry-la-Ville (disque) . 8,0 9
  - 2 bis. — (gare).. . 5,2 8
  - 3 Luzarches 8,6 9
  - 4 Louvres 8,7 12,5 accouplements
  - 5 Goussainville 6,2 6,5 ouverts
  - 6 Gonesse ^disque). . . . 8,2 10 en queue du train
  - 6 bis. — {garé) 8,0 9 fonctionnement
  - 7 Pierrefitte >9,4 11 imparfait
  - 8 Saint-Denis 9,0 11 de l’indicateur.
  - On voit que, dans le premier cas,laforce retardatrice n’a pas encore atteint sa valeur moyenne au milieu du parcours, tandis que, dans le second, elle l’a toujours dépassée.
  - Dans un mouvement uniformément retardé, le milieu du parcours correspond au quart de la durée de l’arrêt.
  - Ces diagrammes, sauf un ou deux dans lequel ce fait n’est pas bien accusé, confirment ce que nous avons dit de l’augmentation brusque que la force retardatrice éprouve aux derniers instants de l’arrêt : les courbes ne viennent pas couper sous un angle aigu l’axe des distances ; elles s’infléchissent et se terminent normalement à cet axe.
  - Il est intéressant de comparer les forces retardatrices moyennes tirées de ces expériences avec celles qui résultent de nos observations chronographiques sur le frein AcharcL
  - En calculant celles-ci, au moyen des données rappor-
  - 5v2
  - tées dans le texte, par la formule — adoptée par M. Westinghouse, et qui a servi de base à la détermination graphique de celles qui viennent d’être rapportées (v étant la vitesse en mètres^, on obtient les résultats suivants :
- p.503 - vue 91/103
- - 5(>4 FRlilN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD
  - ‘ EXPÉRIENCES DU 21 MAI 1878.
  - STATIONS. VITESSE en mètres. FORCE RE1 moyenne. ARDATRICE ramenée au poids enrayé.
  - Tri lin 119, de Pari s à Creil.
  - Saint-Denis 13,1 7,8 11,7
  - Pierrelitte 10,8 6,8 10,2
  - Gonesse 10,3 6.7 10,0
  - Goussainville 13,9 7,8 11.7
  - Louvres 11,7 9,4 14,1
  - Luzarches 17,5 7,4 11,1
  - Orry-la-Ville 15,5 6,2 9,3
  - Chantilly 11.7 7.5 10,4
  - Train 118, de Creil à Paris.
  - Chantilly 12,8 7,7 11,5
  - Orry-la-Ville 13,1 7,7 11,5
  - Luzarches 12,8 8,4 12,6
  - Louvres 18,1 7,9 9,7
  - Goussainville 15,3 7.6 11,4
  - Gonesse 16,6 6,1 9,1
  - Pierrefitto . ,) )) »
  - Saint-Denis 14,5 8,0 12,0
  - La moyenne des forces retardatrices est de 7,45 àl’alleret de 7,63 au retour. Mais il est nécessaire de tenir compte du poids enrayé qui a été 0,66 ou f du poids total à toutes les stations, sauf celle de Chantilly à l’aller ( tr. 119) où il a été de 0,72.
  - Je donne dans une dernière colonne les forces retardatrices ramenées au poids enrayé ; les moyennes sont :
  - Train 119..................... 11,1
  - Train 118..................... u,û
  - La différence entre ces deux moyennes est peut-être simplement accidentelle; cependant elle est d’accord avec l’état du rail, qui était meilleur au retour qu’à l’aller.
  - On voit qu’elles surpassent d’un tiers la force retardatrice donnée par le frein Smith pour un train de 12 voitures et des , celle qui a été obtenue au train de 24 voitures, l’une et l’autre dans de très bonnes conditions quant à l’état du rail.
- p.504 - vue 92/103
- - El FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 5o5
  - Depuis l’époque de la rédaction de mon rapport, la compagnie du Nord a poursuivi, sous la direction de M. Bandérali, ses études relatives au fonctionnement du frein Smith, et notamment aux conditions de la propagation du vide dans les longs trains.
  - Les expériences ont porté sur les trains à conduite simple et à doubleconduite; les observations ont eu pour objet l’étude des effets produits par les étranglements ou diminutions de section, parles coudes ou déviations, par les diverses positions des sacs, par les différences de pression de la vapeur motrice, par la forme des éjecteurs, etc.
  - Les conclusions de ces expériences ne sont pas encore définitivement arrêtées, mais, d’après une note que M. Bandérali veut bien me communiquer, voici les solutions que la compagnie semble devoir adopter :
  - Conduite double sur toute la longueur du train, aboutissant à un éjecteur double, à cloison intérieure séparant complètement les deux conduites et produisant son maximum d’effet à une pression de 5 kil. | à 6 kil. Le tuyau de communication entre les sacs et la conduite générale est maintenu à environ 35 millimètres de diamètre intérieur. Les sacs sont placés horizontalement ou verticalement suivant les nécessités du montage.
  - Les tuyaux d’accouplement entre les véhicules sont un peu relevés, de manière à se trouver au-dessus des attelages, pour éviter des chocs sur les parties métalliques qui, sans cette précaution, se déforment et rendent l’accouplement très difficile.
  - Au i *r novembre dernier, le frein était monté sur 744 véhicules et 197 machines. Le montage continue, et les machines en construction sont également munies du frein.
  - Paris, le i5 novembre 1880.
- p.505 - vue 93/103
- - 5o6 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. AGHARD
  - EXPLICATION DES PLANCHES
  - Planche VU.
  - FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE OS M. ACHARD.
  - Fig. i, 2 et 3. —Frein à embrayage électrique de M. Achard, disposition appliquée au chemin de fer du Nord.
  - Fig. i. — Vue de profil du châssis d’un véhicule muni du frein.
  - Fig. 2. — Plan dans lequel la caisse et une partie du châssis sont supposés enlevés.
  - Fig. 3. — Détails de l’électro-aimant et de l’arbre qui le porte.
  - A, arbre ou faux essieu suspendu au châssis le long d’un des essieux du véhicule (la coupe en est donnée en un point de sa longueur dans la fig.3).
  - B, B, poulies de friction calées sur cet arbre et s’appuyant contre l’essieu parallèle moteur.
  - a, ressort qui presse l’arbre A et par conséquent les poulies de friction contre l’essieu moteur.
  - C, électro-aimant calé sur ce même arbre ou faux essieu et tournant avec lui.
  - DD, D'D' manchons fous sur l’arbre avec plateaux en fer venant se présenter devant les bases de l’électro-aimant auxquelles ces plateaux adhèrent lorsque le courant passe.
  - B, E, chaînes attachées par une extrémité sur les manchons DD et actionnant par l’autre extrémité les leviers des freins.
  - FF, câbles électriques isolés formant le circuit général tout le long du train.
  - G, câble de dérivation passant par Les coussinets isolés HH pour amener à l’électro-aimant un courant partiel.
  - I, coins en bois isolant le coussinet de l’arbre.
  - J, I\ grands leviers des freins actionnés par les chaînes EE.
  - Fig. 4 et 5. — Tableaux graphiques donnant les résultats des expériences chronographiques du. 21 mai 1878. Les abscisses représentent les temps écoulés à partir de la mise en action des freins, et les ordonnées, les vitesses correspondantes-
  - Fig. 6, 8 et 9. — Frein électrique Achard. Nouvelle disposition en expé-
  - rience au chemin de fer de l’Est.
  - Fig. 6- — Vue de profil du châssis d’un véhicule muni du freia.
  - Fig. 7- — Plan du châssis, vu par dessus.
  - Fig. 8. — Utilisation des entretoises pour la suspension des sabots sur les boîtes à graisse.
- p.506 - vue 94/103
- - ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH. 507
  - Fig. 9. — Commutateur *u interrupteur pour la commande das frtina.
  - A, arbre suspendu parallèlement à un essieu du véhicule.
  - C, électro-aimant calé sur cet arbre.
  - B, bases renfl'ées de cet électro-aimant, formant poulies de friction lorsque celui-ci est attiré vers l’essieu sous l’influence du courant.
  - EE, chaînes de commande, attachées d’un côté sur l’arbre A.
  - FF, circuit général du train.
  - GG, dérivation particulière au véhicule représenté.
  - J, J', grands leviers des freins.
  - L, L', tringles au moyen desquelles le mécanicien manœuvre le commutateur et serre (L) ou desserre (L') le frein.
  - P, batterie accumulatrice composée de 4 boîtes contenant chacune 3 éléments de Daniell et un accumulateur Planté.
  - Planche VIII.
  - FREIN A VIDE, SYSTÈME SMITH.
  - Fig. 1. — Coupe d’un sac en caoutchouc monté verticalement.
  - Fig. 2. — Coupe d’une boite en fonte avec diaphragme en cuir ou en caoutchouc, système Hardy.
  - Fig. 3 et 4. — Plan et vue latérale de deux véhicules munis, l’un d’une, boîte ou sac Hardy, l’autre d’un sac en caoutchouc à axe horizontal.
  - Fig. 5. — Vue d’arrière d’un véhicule, montrant la manière dont les deux branches de la conduite d’air se raccordent à l’arrière du train!
  - Fig. 6 à ii. — Détails de l’éjecteur destiné à produire le vide (type à jet de vapeur annulaire et à double courant d’air.
  - Fig. 12 et i3.— Installation de l’éjecteur, de la valve à vapeur et du déclenchement.
  - AA, double conduite d’air circulant tout le long du train.
  - B, branchement particulier du sac.
  - D, fond ou diaphragme mobile portant la tige C qui actionne les leviers des freins.
  - TT, tuyaux de caoutchouc servant à relier les diverses parties de la conduite au moyen des raccords R.
  - N, tuyau d’admission de la vapeur dans l’éjecteur.
  - S, soupape placée à la base de l’éjecteur pour maintenir le vide dans la conduite quand on cesse de donner la vapeur.
  - M, valve d’admission de la vapeur.
  - /, levier de commande de celte valve.
  - P, contrepoids qui détermine l’ouverture de cette valve quand le levier est abandonné à lui-même.
  - p, poignée qui sert au mécanicien à manœuvrer ce levier et à actionner le frein.
  - f, fourchette dans laquelle le levier l est habituellement retenu dans sa position supérieure.
  - Q, boîte de déc!enchementéleclri;ji:c -.enfermantl’électro-aimant Hughes.
- p.507 - vue 95/103
- - 5û8 FREIN A EMBRAYAGE ÉLECTRIQUE DE M. ACHARD, ETC.
  - t, tringle par l’intermédiaire de laquelle l’armature de l’électro-aimant détermine un petit mouvement latéral de la fourchette f qui laisse le levier l libre d’obéir à l’action du poids P. La vapeur est ainsi admise dans l’éjecteur sous l’influence du courant électrique.
  - Planche IX.
  - DIAGRAMMES FIGURANT LES RÉSULTATS DE DIVERSES EXPÉRIENCES FAITES SUR LE FREIN SMITH.
  - Fig. i à 4- — Marche du vide dans les différentes parties d’un train suivant le nombre de véhicules qui le composent.
  - Fig. 5 et 5 bis. — Marche du vide dans le fourgon de tête, dans le 7* véhicule et dans le fourgon d’arrière du train 119 (Paris à Creil) du 11 janvier 1878, lors de ses arrêts successifs.
  - Fig. 6 et 6 bis. — Mêmes expériences faites le même jour sur le train 118 de Paris à Creil.
  - Fig. 7 à i3. — Diagrammes relevés au moyen de l’indicateur de vitesse de M. Westinghouse lors des arrêts du train d’expériences du 5 mai 1879.
  - Fig. 7, 8 et 9. — Diagrammes obtenus à l’aller avec 24 véhicules.
  - Fig. 10, 11, 12 et i3. — Diagrammes obtenus au retour avec 12 véhicules seulement, les accouplements étant ouverts à la queue du train dans l’arrêt à Goussainville (diagr. n° i») et le régulateur n’ayant pas été fermé dans l’arrêt à Gonesse (diagr. n013).
- p.508 - vue 96/103
- - -kc
  - pi. m
  - 1 b i/a Fig. 3 fie a".1’ xo pour t mètre . 1 —1.
  - , ^3o \hf ^60 ' JO l*. 6, j. 8 et g de 0 m ouo pour 1 mètre . 'ÿo 1* -Hi
  - àJtçtnea-
  - Jùrcÿttef del et j'c
- p.n.n. - vue 97/103
- - CHEMINS DE FER
  - PL VU.
  - tfy/l
  - Cd^/>*/*/ a --cF:ctïc<p//ce/ t/es
  - ?. t~xFc//ùi/r/d.
  - /, . /F
  - </<r F sjr/r Â,
  - P
  - 1 L 1 tf£H>Q-CH3- JwKKKJ =0^
  - r I
  - L
  - e
  - -,A CF/â:
  - Fin-. 8.
  - 2 3 if. se 7 8 jÿ
  - x3 ilf iS 16 a y -z3 xg 20 21 22 2 J 2$, x5 Secondes
  - r"
  - i’irr.
  - £ 9'
  - t 2 3j ; # i Jj & 7 3 g lo .U .12 j.3 1 Mf, \ xâ aS , 17 ! dû ifi ' s 7 23 1 22 2J s#. : 25 deèe/èdeir
  - FcJielLv des Fia. i et 2 de- oni 02S pour i mètre 1
  - o.S 6 l Echelle/ de/ la Fig, 3 de/ o " 2 ^ jû polir i meÿ'e'. \r \ \ \ l3 Mèfres 1
  - S L 10 '20 ho Fchetle des Fig. 6> y, 3 e t g de/ 'Sa 'à'o '70 'ûo o7? 020 pour 1 mètre. . po Centimètrej- |
  - 1 1 1 '«y ’ 1 ' L—— \3 l3 1 nJfàtrex-
  - Annales des Mines 7e"Sériés Tome* XVIII. pages ifij &t stun.
  - J
  - Æzcptet deL et sa
- p.dbl.n.n. - vue 98/103
- - CHEMINS DE FER
  - fi. yiœ
  - Annales des Minet, T? Sésie, Terne XFIIt, pages /pvj et suie-
  - dpt /
  - et >'îe&-Ÿ€’
  - Mœyaet iM,. et s<>.
- p.dbl.n.n. - vue 99/103
- - CHEMINS DE EEÏÊ
  - u'£itùio7ifi€f7hefv{y
  - o secondes id
  - Train/
  - 20 second, o
  - f/k-cbtr&rt'i&d cz*fèw/s* 'r/i^r?f€'rt
  - f/tmssainnil/j: / relater J
  - ' acrozc vlements ; o uvef 'Le
  - 'æ/i&t&eruxa* ««• £>
  - J)rstnnces en mètres^
  - Dista/ices en mètres
  - f aller/
  - ri’ejulafcur orutepâ
  - Distances en, mètres
  - éPistunces en, mèüvs
  - Pfarüuet deZ. et sc.
  - Annales des Mines, Ier Série-, Tome- JMI, pages !f,ij et suir,
- p.dbl.n.n. - vue 100/103
- p.n.n. - vue 101/103
- p.n.n. - vue 102/103
- p.n.n. - vue 103/103