Episodes étonnants et anecdotes de l'Epoque 1

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Re: Episodes étonnants et anecdotes de l'Epoque 1

Message par Dgrr57 » lun. 02 sept. 2019, 23:07

Merci pour la lecture (et le temps passé à la préparer) ;-)
Patrick

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Re: Episodes étonnants et anecdotes de l'Epoque 1

Message par Cassaigneray » mar. 03 sept. 2019, 00:09

Félicitation pour cet exposé !

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Re: Episodes étonnants et anecdotes de l'Epoque 1

Message par Patlantic » mar. 03 sept. 2019, 00:41

.

À Xavier.Geillon, Prof, Dgrr57, Cassaigneray : Merci pour vos commentaires ! :D

Je voulais en savoir plus sur ce sujet. À part les fragments de doc douteux qui existent en français (Tourasse, With, Couche, Mallet), et quelques paragraphes imprécis écrits par Strach et Gölsdorf, je n’avais absolument rien sur le sujet, alors j’ai écumé les bibliothèques en ligne. Quand j’ai trouvé les textes des organisateurs (Ghega, von Schmidt, Engerth) et le Programme original du concours, c’est à dire de la documentation de première main, par principe supérieure à tout ce qui a été écrit après, j’avoue que ça m’a passionné.

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Sommaire de ce fil


Liste des sujets des pages 1 à 29 :
Voir ici :
viewtopic.php?f=5&t=77417&start=436


Sujet de la page 30 :

- 1850-1851 – Le concours de locomotives du Semmering

.
Modifié en dernier par Patlantic le mer. 04 sept. 2019, 03:58, modifié 1 fois.
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Re: Episodes étonnants et anecdotes de l'Epoque 1

Message par Labans » mar. 03 sept. 2019, 12:34

"j’avoue que ça m’a passionné." mais nous aussi. :wink:
LE retour et comme toujours un régal avec documentations, liens, images, tout quoi !
:applause: :applause: :coeur1: :moi:
MISE à JOUR site RMC 21/09/19

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Re: Episodes étonnants et anecdotes de l'Epoque 1

Message par Geb » jeu. 05 sept. 2019, 19:54

C'est très intéressant. Merci beaucoup pour ce brillant exposé ! Et vivement la suite ...

FrFontana
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Re: Episodes étonnants et anecdotes de l'Epoque 1

Message par FrFontana » ven. 06 sept. 2019, 23:06

Extraordinaire !
Un immense merci

François

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Re: Episodes étonnants et anecdotes de l'Epoque 1

Message par Patlantic » sam. 07 sept. 2019, 00:09

.

Merci beaucoup ! :oops:

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Entre 1851 et 1853 :
21 Projets de locomotives pour la ligne du Semmering !





Quatre locomotives ont participé au concours du Semmering en 1851, mais en raison de leurs imperfections, les décideurs ont déclaré qu’aucune ne constitue le modèle idéal. Finalement c’est Engerth lui-même qui concevra un type de machine correspondant aux conclusions de la Commission.

Peu avant le concours de 1851 et également dans les deux années qui ont suivi, des constructeurs et des ingénieurs indépendants ont envoyé au Ministère des Transports d’Autriche des avant-projets de locomotives plus ou moins élaborés sous forme de dessins et textes descriptifs.

Ces projets proviennent probablement de différentes périodes (voir série précédente).
1) - Avant le concours : des projets basés sur le programme du concours.
2) - Après le concours et jusqu’en avril 1852 : des projets basés sur le rapport de la Commission et ses recommandations principales, en particulier : châssis articulé, deux cylindres seulement et utilisation du poids des approvisionnements (tender ou bien hotte et bâches à eau etc.) pour l’adhérence.
3) – À partir de mai 1852, quand l’accouplement par chaînes a été rejeté.

[/i]



Emile With évoque très brièvement sept de ces projets dans son Nouveau manuel complet de la construction de chemins de fer, 1857 (01), ainsi que dans son livre Les machines : leur histoire, leur description, leurs usages, tome 2, 1873 (02),
mais les quelques lignes qu’il accorde à chacun constituent davantage un commentaire qu’une information précise.

Davantage intéressantes sont les brèves descriptions accompagnées de croquis par lesquelles Anatole Mallet explique quelques-uns de ces projets dans les études historiques qu’il présente à la Société des Ingénieurs Civils en 1894 sur les locomotives à adhérence totale pour courbes de petit rayon et en 1912 sur les locomotives de montagne. (03, 04).
Cependant, Mallet a fait quelques erreurs d’interprétation (par exemple pour un étonnant projet de Cockerill qu’on verra dans la 4ème partie de cette série).

Ces publications ne sont que des fragments à côté de l’ouvrage essentiel publié en 1854 par Wilhelm Engerth : Die Lokomotive der Staats-Eisenbahn über den Semmering (05) accompagné d’un Atlas que Mallet cite comme la source des croquis de ses exposés.
Après avoir décrit les raisons qui ont poussé à abandonner les quatre locomotives du concours et avant de décrire le type de locomotive articulée qui portera son nom, Engerth attache une large place à la présentation des meilleurs projets envoyés.
Toutes ces propositions ont été refusées. Certaines semblaient contraires aux bonnes pratiques et d’autres étaient tellement originales qu’une longue expérimentation préalable aurait été nécessaire avant de construire une série. Malgré tout, Engerth décide de les mentionner « …car leur description est très intéressante et instructive. »
En effet, chaque projet est décrit de manière précise et objective, Engerth ne formulant son opinion que dans les dernières lignes.

Le livre est consultable sur Internet, mais sans sa partie Atlas comportant les plans.
Heureusement, dans l’ancienne Revue de l’Association Autrichienne des Ingénieurs Zeitschrift des Österreichischen Ingenieur-Vereines qui est disponible en ligne grâce à l’Université Technique du Brandenburg, on trouve dans une série d’articles publiée en 1853 et 1854 comportant non seulement le texte du livre d’Engerth (composé comme le livre en caractères gothiques !), mais aussi des planches de l’Atlas, plus ou moins bien scannées.
Ces dessins originaux provenant des différents ingénieurs sont bien plus détaillés que les croquis de Mallet et il y en a davantage.La série d’articles s’intitule Über Konstruktion von Gebirgslokomotiven (De la conception des locomotives de montagne) (06)


Alors, sur la base du texte d’Engerth et de ces dessins historiques peu connus (pas seulement en France !), voici un aperçu des projets étonnants qui devaient concilier grande puissance et inscription facile en courbes de faible rayon.

Les liens Internet sont à la fin de la 8ème partie de cette série.


(À suivre)
Modifié en dernier par Patlantic le sam. 07 sept. 2019, 00:33, modifié 1 fois.
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Re: Episodes étonnants et anecdotes de l'Epoque 1

Message par Patlantic » sam. 07 sept. 2019, 00:32

.

1851-1853 – 21 projets de locomotives pour le Semmering
(1ère partie)


Le projet de l’ingénieur Kirchweger, de Hanovre




Heinrich Kirchweger, Maschinen-Direktor du chemin de fer de l’état de Hanovre, est en même temps membre de la Commission (comme Engerth).
Cet ingénieur propose une intéressante locomotive tender articulée à deux cylindres et 8 roues motrices.

La locomotive repose sur deux bogies à châssis extérieur et essieux accouplés par des bielles extérieures.
Le bogie avant est motorisé par deux cylindres intérieurs agissant sur son deuxième essieu, comme pour la locomotive Seraing du concours.
Le bogie arrière ne comporte pas de cylindres.


Image
En bas à gauche, le balancier transversal portant le faux essieu. – Zeitschrift des österreichischen Ingenieur-Vereines, novembre 1853, domaine public
Sortir l’image, elle est plus grande !


De chaque côté de la locomotive, deux barres articulées de même longueur (en bleu) tiennent un faux essieu transversal (en rouge) à égale distance de l’essieu moteur du premier bogie et d’un essieu du bogie d’arrière.
Lorsque la locomotive entre dans une courbe, les bogies pivotent. Du côté extérieur de la courbe, les bogies s’écartent et le triangle isocèle formé par les barres articulées (en bleu) s’aplatit et le faux essieu (en rouge) s’abaisse. Du côté intérieur de la courbe, c’est le contraire.

En courbe, le faux essieu transversal prend donc une position oblique par rapport à l’horizontale, comme l’indique le dessin en bas à gauche, mais de chaque côté il reste à égale distance des essieux auxquels il est relié par les barres bleues.
On comprend alors très bien qu’en équipant le faux essieu de manivelles actionnant chacune deux bielles de longueurs égales (et articulées avec des portées sphériques), l’essieu moteur du premier bogie transmet le mouvement au deuxième bogie en ligne droite comme en courbe.
Même en courbe de seulement 180 m de rayon, le déplacement des diverses pièces est en réalité peu important.

Pour ne pas que son poids force sur les bielles obliques ni sur les barres bleues, le faux essieu (rouge) est soutenu par un balancier transversal articulé en un point placé bas, ce qui engendre également un léger déplacement du faux essieu vers l’extérieur de la courbe.
Géométriquement parlant, cette articulation transversale est basée sur la supposition que, lorsque la base du triangle isocèle formé par les barres bleues s’allonge du côté extérieur de la courbe et que celle de son homologue se raccourcit d’une même valeur du côté intérieur, le sommet de l’un s’abaisse toujours exactement d’une même valeur que s’élève celui de l’autre côté…

(Il me semble que cette relation n’est pas absolument exacte, mais je suis incapable de le démontrer par calcul.
Mais vu que tous ces déplacements sont de faible amplitude, je suppose que si il y a une différence, elle n’est pas plus grande que le jeu des articulations et que donc aucune pièce ne forcera sur une autre.
En tout cas, Engerth ne se pose pas la question…)


Les bogies sont en réalité des bogies-bissels : leurs pivots sont complètement décentrés, placés tout près du foyer. Engerth approuve cette solution qui tend à ramener les bogies en ligne (tout au moins le bogie arrière, qui est traîné…). Kirchweger n’a malheureusement pas localisé ni défini les surfaces d’appui de la locomotive sur les bogies.

Remarquer sur la coupe transversale la section de la chaudière en forme de poire, pour augmenter la réserve de vapeur au dessus de l’eau en ébullition. À la réunion du corps supérieur hémicylindrique avec le corps principal de plus grand diamètre, une tôle horizontale épaisse (certainement ajourée en de nombreux endroits pour permettre la circulation de l’eau dans le sens vertical) constitue une entretoise nécessaire car la pression tend à écarter les deux côtés de la chaudière pour lui donner une forme cylindrique simple au lieu de sa forme complexe.

Caractéristiques converties en système métrique :
Longueur des tubes de chaudière : 3,48 m
Surface totale de chauffe : 150 m2
Pression en service : maintenir à au moins 8 kg/cm2
Cylindres : Ø 473 mm
Course des pistons : 710 mm
Diamètre des roues : Ø 1,106 m
Poids total en service : 49,3 t

KIrchweger s’est excusé de ne pas avoir eu le temps de définir tous les détails.
Sur la vue d’avant les tampons ne sont pas rapprochés comme c’est le cas sur les locomotives autrichiennes à cette époque. Kirchweger a-t-il présenté un projet qui au départ n’était pas destiné à l’Autriche ?


Le commentaire d’Engerth :
Il s’agit ici d’une idée originale et d’un travail de haute qualité ne présentant aucune erreur de principe. Cependant, la mise au point définitive nécessiterait des essais approfondis et la multiplicité des pièces devrait ensuite démontrer sa fiabilité en service, alors que la priorité pour la compagnie est de disposer rapidement d’une série de locomotives.



(À suivre)

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Sources :

05 – Die Lokomotive der Staats-Eisenbahn über den Semmering, Wilhelm Engerth, 1854
06 - Zeitschrift des Österreichischen Ingenieur-Vereines, novembre 1853, numéros 21 et 22

(Voir la liste complète des sources avec liens Internet à la fin de la 8ème partie de cette série)
Fichiers joints
01 OK RET Kirchweger - ZÖIV1853-11 - 1210 px.jpg
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Re: Episodes étonnants et anecdotes de l'Epoque 1

Message par Patlantic » sam. 07 sept. 2019, 01:23

.

1851-1853 – 21 projets de locomotives pour le Semmering
(2ème partie)


Trois projets de l’ingénieur français A.-T. Tourasse





L’ingénieur-mécanicien Ambroise-Théodore Tourasse, spécialiste du touage et concepteur de bateaux à vapeur en rivière, a également été Ingénieur du Matériel au chemin de fer de Lyon à Saint Étienne, pour lequel il a conçu dès le début des année 1840 des locomotives à trois essieux couplés, d’après la Société pour l’encouragement de l’industrie nationale, 1851 :
http://cnum.cnam.fr/CGI/gpage.cgi?p1=10 ... %2F9%2F771
Il a présenté des projets de locomotives pour le Semmering, dont la documentation est disponible pour trois d’entre eux.





Une 030 T avec sablière et avec trois systèmes de freinage


Image
Fragments de la planche 49 du Génie Industriel, tome 3, 1852, 1er semestre

Engerth n’évoque pas ce projet, mais il a été décrit en français et montré en 1852 dans la revue Le Génie Industriel (07)

Remarquer les roues massives en fonte, la réserve d’eau à cheval sur la chaudière (Saddle Tank) ainsi que le système de freinage par pression sur les rails et les deux autres par arc-boutement.
Le texte en français :
http://cnum.cnam.fr/CGI/fpage.cgi?P939. ... 62/343/362
Voir sur la planche 49 la sablière à action mécanique : le sable n’est pas poussé par de la vapeur ou de l’air comprimé comme plus tard, mais amené par la rotation d’une vis sans fin (comme le charbon dans un stoker) actionnée manuellement :
http://cnum.cnam.fr/CGI/fpage.cgi?P939. ... 62/343/362





Une 040 à tender séparé


Le tender non représenté porte la réserve de bois. Comme dans la 030, une caisse à eau est à cheval sur la chaudière de la locomotive, mais elle sert surtout de lest pour augmenter l’adhérence.
La locomotive est à châssis intérieur rigide avec quatre essieux montés très rapprochés l’un de l’autre. D’après le texte, les essieux n’ont ni déplacement radial ni jeu latéral. Le quatrième essieu est placé en arrière du foyer pour éviter le porte à faux.
Les deux cylindres sont extérieurs. Ils actionnent le troisième essieu qui n’a pas de bourrelet et, selon Engerth, passe « à travers le foyer ». En effet, le troisième essieu est placé dans un embrèvement du foyer qui sépare la grille en deux parties (voir la coupe horizontale). Celle qui est située entre le deuxième et le troisième essieu (donc inaccessible par l’arrière) est alimentée par un gueulard placé sur le côté de la locomotive, sous une échancrure de la caisse à eau comme on le voit sur la vue en élévation.
Les ressorts de trois des essieux sont transversaux et placés sous le châssis, ce qui permet de gagner de la place pour l’utilisation d’une chaudière de grand diamètre. Le premier essieu a des ressorts placés longitudinalement – peut-être pour faire place à l‘embiellage de distribution qui est intérieur.

Image
Zeitschrift des österreichischen Ingenieur-Vereines, décembre 1853, domaine public

Le tender s’appuie sur l’arrière de la locomotive. Il en résulte un poids adhérent de 52 tonnes, bien adapté à la puissance de la chaudière.
Les roues sont pleines, en fonte et avec bandages en acier selon le principe de Tourasse. Engerth n’indique pas leur diamètre.

Caractéristiques :
Diamètre de la chaudière : Ø 1,50 m
Tubes : 280 tubes de Ø 50 mm et longueur 2,75 m (Très court !)
Diamètre des cylindres : Ø 550 mm
Course des pistons : 660 mm
Empattement : 3,20 m
Le poids adhérent de 52 tonnes se décompose comme suit :
- Locomotive : 40 t
- Lest d’eau sur la chaudière : 6t
- Moitié du poids du tender s’appuyant sur la locomotive : 6t


Le commentaire d’Engerth :
Ce projet est bien pensé et porte la marque d’un ingénieur expérimenté, mais il n’est pas retenu pour deux raisons :
- Le châssis rigide à quatre essieux s’inscrira mal dans les courbes, comme c’était le cas pour la Vindobona.
- La chaudière est à foyer long et tubes courts. Ces proportions sont inadaptées à la chauffe au bois.





Une 030+030 T à deux cylindres à transmission par engrenage


Tourasse a conçu ce projet en 1851 en se basant sur le rapport de la Commission après le concours, définissant des conditions que la locomotive idéale devrait remplir.

La locomotive est déclinable en version à 8, 10 ou 12 roues. Les dessins fournis concernent la version à 12 roues et Tourasse a indiqué qu’ils n’ont pas été étudiés jusque dans les détails, mais qu’ils permettent de bien comprendre l’idée.
Engerth ne montre peut-être pas tous les dessins de Tourasse (il évoque des pièces de la machine qui ne sont pas représentées et d’autres dont les repères ne correspondent pas). Des coupes transversales auraient été utiles.
Pour comprendre le principe, commençons par le schéma proposé par Mallet (04) :

Image
Étude sur les locomotives de montagne, Anatole Mallet, Société des Ingénieurs Civils, 1912, 2ème semestre

La chaudière est portée par un châssis qui repose sur deux bogies à longerons intérieurs comportant chacun six roues accouplées par bielles. L’essieu central de chaque bogie est placé juste sous le pivot et ses roues n’ont pas de bourrelet.
Il n’y a que deux cylindres en tout, placés à l’avant, à l’extérieur. Ils ne font pas partie du bogie avant. Ils sont fixés au châssis principal qui porte la chaudière. À l’aide de bielles extérieures ils actionnent un faux essieu transversal porté par le châssis principal et situé entre les deux bogies.

Le faux essieux porte les excentriques de la distribution intérieure et, en son milieu, il est muni d’une roue dentée très large qui engrène dans des roues dentées fixées au milieu du troisième essieu du bogie d’avant et au milieu du premier essieu du bogie d’arrière. De ce fait, le mouvement est transmis aux douze roues de la locomotive. Tourasse pense que, les dents d’engrenages étant dans le sens transversal, les roues dentées des bogies peuvent se déplacer latéralement par rapport à celle du faux essieu, assurant ainsi la transmission même dans les courbes. Cette idée va éveiller l’intérêt d’Engerth pour la locomotive qu’il va concevoir.
L’idée n’est pas neuve, voir le brevet d’invention étasunien n° 1921 de Matthias Baldwin datant de 1840, montrant la motorisation du bogie d’une 210 conçue comme une Crampton, ayant l’essieu moteur en arrière du foyer. (08)
https://patents.google.com/patent/US1921A


Pour le projet de Tourasse, passons maintenant au dessin de l’Atlas du livre d'Engerth.

Image
Zeitschrift des österreichischen Ingenieur-Vereines, décembre 1853, domaine public

Il s’agit réellement d’une locomotive tender. La caisse à eau est placée à cheval sur la chaudière et elle contient 9 m3. Le bois de chauffe est dans une hotte à l’arrière, en partie représentée sur le dessin. Le tablier n'est pas représenté. La machine pèse 60 tonnes en ordre de marche (Engerth pense qu’elle ne pèse peut-être qu’environ 54 tonnes).

La chaudière a un diamètre de 1.50 m et porte 280 tubes de 50 mm de diamètre et 5,70 m de long. La surface totale de chauffe (avec celle du foyer) et le timbre ne sont pas indiqués, mais Engerth estime que la chaudière fournit une puissance suffisante pour des trains de 200 tonnes sur rampe de 25/1000, soit beaucoup plus que ce qui est demandé.
Les deux essieux d’arrière doivent passer dans des embrèvements du foyer qui séparent la grille en trois parties. Les deux grilles de l’avant sont alimentées par des gueulards latéraux qu’on voit sur le dessin. C’est le même principe que pour la 040 décrite précédemment.

Les pivots de bogies sont au-dessus de leurs essieux centraux.
Bien que le dessin soit incomplet, les ressorts des quatre premiers essieux sont probablement fixés aux bogies, mais la courte description rendue par Engerth n’est pas claire.
Par manque de place, les ressorts des deux essieux d’arrière sont fixés en hauteur à la chaudière. Ils appuient sur les boîtes d’essieux par de longues tiges verticales qui traversent probablement les lames d’eau latérales (ou ne traversent rien du tout si on donne au foyer une forme complexe, plus étroite à l’endroit de ces tiges verticales). Il aurait été intéressant de savoir à quoi ressemblent les surfaces de glissement par lesquelles chaque tige verticale applique une charge de 5 tonnes sur une boîte d’essieu se déplaçant dans les courbes, le tout se produisant à un endroit où le rayonnement de chaleur n’est pas bénéfique à la graisse facilitant le glissement… À moins que les tiges ne soient pas guidées verticalement, leur partie inférieure se déplaçant avec la boîte.

Le freinage à commande manuelle par vis agit sur deux essieux.
Les pompes à eau sont placées à côté des glissières et actionnées par les crosses de piston. Une est représentée sur la vue en plan.

Comme l’indique Tourasse, on pourrait extrapoler une version plus légère de la machine, par exemple sur quatre essieux seulement, mais Engerth pense que cela ne vaut pas la peine, car la fiabilité du concept est douteuse.


Le commentaire d’Engerth :
Il est plus rationnel d’utiliser des engrenages que des chaînes, mais leur utilisation comme système unique de transmission de la force motrice est très risquée. Un bris de dent mettrait immédiatement la machine hors service. Ce type de transmission ne doit être qu’un système d’appoint, par exemple pour la motorisation d’un tender. L’application principale de la force motrice doit s’effectuer par embiellage classique, solution la plus fiable, tant qu’on manque d’expérience avec les engrenages.


(Je vois une erreur fondamentale dans la manière dont Tourasse utilise l’engrenage. Engerth n’en parle pas, mais il va y penser quand il créera sa locomotive.
Les pivots de bogies de cette 030+030 T sont éloignés du faux essieu. À chaque courbe les roues dentées des bogies se déplacent non seulement radialement, mais surtout latéralement. Le glissement latéral de leurs dents contre celles du faux essieu est quasiment continuel sur cette ligne au tracé sinueux, en même temps que la pression d’une dent contre l’autre est très forte, vu la puissance transmise.
Il en résulte forcément des frottements importants, une usure rapide etc.
Il serait essentiel de placer les articulations exactement au dessus des zones de contact entre les roues dentées, comme le fera Engerth. Ainsi, en courbe, au lieu d’un important déplacement latéral, il n’y aurait qu’un faible changement d’orientation, le système restant toutefois imparfait.)




(À suivre dans quelques jours !)

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Sources :

04 – Étude sur les locomotives de montagne, Anatole Mallet, Mémoires et compte rendu des travaux de la Société des Ingénieurs Civils, 1912, 2ème semestre, p. 135
05 – Die Lokomotive der Staats-Eisenbahn über den Semmering, Wilhelm Engerth, 1854
06 - Zeitschrift des Österreichischen Ingenieur-Vereines, décembre 1853, numéros 23 et 24
07 – Le Génie Industriel, tome 3, 1852, 1er semestre
08 - Locomotive - Brevet US n°1921 du 31 décembre 1840, Matthias Baldwin

(Voir la liste complète des sources avec liens Internet à la fin de la 8ème partie de ce texte)
Fichiers joints
02A Montage Tourasse - Kopie.jpg
02 B Tourasse 040  p55pc ZÖIV1853-12 .png
02C OK Tourasse 060+060 Mallet - SIC 1912-2 - .jpg
02C OK Tourasse 060+060 Mallet - SIC 1912-2 - .jpg (31.39 Kio) Vu 638 fois
02D Tourasse 030+030  96dpi- ZÖIV1853-12.jpg
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Re: Episodes étonnants et anecdotes de l'Epoque 1

Message par FrFontana » dim. 08 sept. 2019, 00:27

Tourasse avait des bonnes idées ! C'était un ingénieur sérieux, ses machines 030 ont roulées pas mal sur la compagnie Rhône et Loire jusqu'au rachat par le PLM. On en voit une photo dans un portefeuille industriel de 1860 consacré à la ligne du Bourbonnais elle sert au chantier.
il avait entre autre commis ce prototype !

Merci pour toutes ces trouvailles, leur organisation, leur mise en perspective et leur mise en ligne ! Chapeau.

François
tourasse copie.jpg

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Re: Episodes étonnants et anecdotes de l'Epoque 1

Message par Patlantic » dim. 08 sept. 2019, 01:31

.

Oui, cette locomotive est très intéressante :

Image

C'est une Crampton (essieu moteur en arrière du foyer) pour trains rapides.
Pour améliorer encore sa tenue de voie (diminuer la tendance au lacet), Tourasse l'a munie de cylindres intérieurs.
L'essieu moteur placé derrière le foyer est inaccessible pour des cylindres intérieurs.
Alors, les cylindres intérieurs actionnent les manivelles intérieures d'un faux essieu coudé placé en avant du foyer et qui possède également des manivelles extérieures transmettant le mouvement aux roues motrices.
Tourasse a déjà appliqué ce système à des locomotives d'un autre type en 1842 pour le CDF de St. Etienne à Lyon.

À lire et voir dans Le Génie Industriel, volume 6, 1853
Texte et planche illustrée :
http://cnum.cnam.fr/CGI/fpage.cgi?P939. ... 78/365/378
http://cnum.cnam.fr/CGI/fpage.cgi?P939. ... 78/365/378

L'autre locomotive est une Crampton à quatre roues motrices et cylindres intérieurs pour service mixte, basée sur le même principe.

Ce concept oblige à placer la chaudière un peu plus haut, ce qui à l'époque était considéré par principe comme un inconvénient.
Il faut attendre le Congrès International des CdF de 1895 pour que les ingénieurs reconnaissent dans la pratique que les locomotives à chaudière placée haut tiennent mieux la voie.
Ils auraient pu se douter plus tôt que, plus le centre de gravité est élevé, moins la composante latérale des forces exercées sur les rails est importante, ce qui diminue le mouvement de lacet...


Quelques Crampton à cylindres intérieurs et faux essieu coudé ont réellement été construites à partir de 1851 en Angleterre.
Le système n'a pas apporté d'avantages sensibles et aurait créé des pertes de puissance en raison des frottements supplémentaires.

À voir et lire dans cet excellent livre sur les Crampton de différents pays :
Die Crampton-Lokomotive, F. Gaiser, 1909
Texte et images
http://daten.digitale-sammlungen.de/000 ... 8&seite=34
(Collection numérisée de la Bibliothèque du Land de Bavière)

:D


Mais j'arrête de dévier sur les Crampton, elles sont sans rapport avec le sujet !
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Pat l'antique

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Pascal_pmidi
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Re: Episodes étonnants et anecdotes de l'Epoque 1

Message par Pascal_pmidi » lun. 09 sept. 2019, 21:02

Merci pour cette lecture ! :applause: :applause: :applause:
Pascal

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Le Belge
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Re: Episodes étonnants et anecdotes de l'Epoque 1

Message par Le Belge » mar. 10 sept. 2019, 07:59

Extraordinaire merci beaucoup
Merci
Le Belge

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Patlantic
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Re: Episodes étonnants et anecdotes de l'Epoque 1

Message par Patlantic » mar. 10 sept. 2019, 21:19

.

Merci bien ! :D

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1851-1853 – 21 projets de locomotives pour le Semmering
(3ème partie)


10 projets des ateliers de J. A. von Maffei





Une locomotive à douze roues accouplées

Elle est constituée de deux 030 attelées dos à dos, l’équipe placée au milieu pouvant alimenter les deux foyers. Les réserves d’eau et de bois sont disposées sur les côtés des deux chaudières. Chacune des deux locomotives comporte à l’arrière un faux essieu accouplé aux roues par des bielles extérieures. Ces deux faux essieux sont coudés, avec chacun deux manivelles intérieures décalées d’un quart de tour et placées tout près de l’axe longitudinal de la machine. Deux bielles intérieures calées sur ces manivelles entre les deux locomotives réalisent l’accouplent des six roues de l’une avec les six roues de l’autre, synchronisant les 12 roues motrices.

Image
Zeitschrift des österreichischen Ingenieur-Vereines, octobre 1853, domaine public

Il est évident que pour prendre les courbes, la longueur de ces deux bielles (en rouge sur la vue de dessus) devrait pouvoir varier faiblement. Maffei résout le problème en laissant un jeu important entre les bielles et les manivelles.

Le commentaire d’Engerth :
Le calcul montre que dans une courbe de 660 Füsse (189,6 m) la différence de longueur des deux bielles devrait être de 2 Linien, soit 4,8 mm, valeur obligeant à laisser un jeu inadmissible pour des organes de transmission. Si on supprime ces deux bielles, on obtient une double traction de locomotives classique sans aucun avantage.
Projet rejeté !




Une 220 classique

Image
Zeitschrift des österreichischen Ingenieur-Vereines, octobre 1853, domaine public

Le commentaire d’Engerth :
Deux essieux accouplés ne donnent pas l’adhérence nécessaire.
Projet rejeté !

Maffei savait très bien que deux essieux moteurs sont insuffisants. Je suppose qu’il n’a évoqué ce type que comme point de départ pour l'explication des projets suivants. Engerth a manqué de finesse.




Une locomotive articulée à deux cylindres et huit roues accouplées par balanciers

Comme pour les trois projets qui suivront celui-ci, le principe est d’utiliser des embiellages extérieurs pour accoupler des essieux fixes à des essieux prenant des positions radiales, ceci grâce au jeu existant entre bielles et manivelles à portées sphériques.

Image
Zeitschrift des österreichischen Ingenieur-Vereines, octobre 1853, domaine public

Les deux essieux d’arrière sont accouplés et fixes dans le châssis. Les deux essieux de l’avant sont montés dans un bogie court dont les roues sont également accouplées. L’essieu placé en avant du foyer est actionné par les cylindres et il transmet son mouvement à l’un des essieux du bogie par l’intermédiaire de bielles verticales reliées à un balancier – ceci de chaque côté de la locomotive.
Le bogie est court et son pivot est fixe, donc le déplacement de ses roues en courbe est très faible et n’aura pas d’incidence notable sur la longueur de la bielle verticale.
Le problème évident est que les essieux pouvant se déplacer verticalement à cause des ressorts de suspension, il faudrait que les articulations des balanciers puissent absorber ces déplacements verticaux (par exemple être montées dans des plaques de garde comme les boîtes d’essieux)

Le commentaire d’Engerth :
Les différentes forces exercées sur le balancier font craindre sa destruction rapide.
Il faudrait faire des essais en pratique.




Trois locomotives tenders articulées, à deux cylindres et douze roues accouplées par faux essieux

La chaudière et le tender de la locomotive ci-dessous sont portés par un même châssis. Les cylindres actionnent les deux essieux centraux de la locomotive qui sont fixes dans le châssis. L’avant et l’arrière de l’ensemble reposent sur des bogies dont les essieux sont accouplés.
(Pour l’inscription en courbe, il faut que soit les pivots de bogies, soit les essieux solidaires du châssis puissent se déplacer latéralement, ce qui ne facilite pas l’affaire, mais Engerth n’évoque vaguement que du jeu pour les essieux, sans préciser)

Image
Zeitschrift des österreichischen Ingenieur-Vereines, octobre 1853, domaine public

Les deux essieux centraux transmettent leur mouvement à chaque bogie à l’aide de faux essieux fixés en hauteur et munis de bielles verticales que le faible mouvement du bogie influencera peu. (Vu la longueur du bogie arrière, il y aurait intérêt à ce que son pivot soit décalé vers l’avant…)
Les boîtes des faux essieux sont montées avec ressorts doubles pour compenser le déplacement vertical des roues.

Dans les deux versions suivantes, les deux bogies sont courts et les deux essieux de chacun ne sont pas accouplés par bielles extérieures, mais ils sont coudés en leur milieu :

Image
Zeitschrift des österreichischen Ingenieur-Vereines, octobre 1853, domaine public

Les faux essieux sont placés bas, au dessus du pivot de chaque bogie (et sont probablement montés sur ressorts). Ils sont actionnés par des bielles extérieures et ils sont également coudés en leur milieu. Leur manivelle centrale transmet le mouvement aux deux essieux du bogie concerné à l’aide d’un triangle de bielles intérieures, préfigurant la fameuse locomotive de Rarchaërt…
viewtopic.php?f=5&t=77417&start=317
…et les embiellages de locomotives électriques du 20ème siècle !

Les seules différences entre ces deux derniers projets sont liées à la position des cylindres par rapport au bogie avant. Dans le dessin du haut, il est nécessaire de placer la chaudière tubulaire relativement haut pour laisser le passage au faux essieu.
Dans le dessin du bas, un simple embrèvement dans la boîte à fumée résout le problème, mais une bielle horizontale ridiculement longue est nécessaire pour actionner ce faux essieu depuis son homologue d’arrière.

Le commentaire d’Engerth :
La grande longueur de ces locomotives tenders est inadaptée à la ligne du Semmering.
Un calcul fait apparaître pour plusieurs projets dans les courbes serrées un déplacement des essieux allant jusqu’à 7 cm.
En raison des approximations géométriques liées à ces systèmes de bielles accouplant des essieux à position variable, il faudrait d’abord tester les différentes solutions dans la pratique…




Une 020+020 T à deux cylindres avec transmission par chaînes et faux essieux

Une planche malheureusement peu exploitable montre une 020+020 T équipée de seulement deux cylindres qui entraînent deux faux essieux accouplés, solidaires du châssis de la locomotive et placés l’un à l’avant et l’autre à l’arrière du foyer. Chacun de ces deux faux essieux entraîne par chaîne l’essieu le plus proche du bogie avoisinant. Les essieux de chaque bogie étant accouplés par bielles, la locomotive a donc quatre essieux moteurs.

Image
Zeitschrift des österreichischen Ingenieur-Vereines, octobre 1853, domaine public

Le commentaire d’Engerth :
Le principe des deux bogies pour l’inscription en courbe est une bonne solution, mais l’utilisation de la chaîne comme moyen unique de transmission de la force motrice est inacceptable, vu le manque de fiabilité répété des chaînes de la Bavaria.
Projet rejeté !




Deux 030 à châssis extérieur

Celle de gauche est une locomotive tender. Les cylindres sont extérieurs et la réserve d’eau est sous la chaudière. Le foyer étant encadré par deux essieux, il n’est pas en porte à faux.
Le dessin est schématique mais il est accompagné de quelques caractéristiques.
Surface de chauffe : 90 m2, poids à vide : 28 t.

Commentaire d’Engerth :
La locomotive n’est pas plus puissante que les locomotives actuelles et les réserves d’eau (2,3 m3) et de bois (1,5 stère) sont insuffisantes pour le service sur la ligne du Semmering. L’empattement total de seulement 3 mètres est considéré par la Commission comme trop long, suite à des essais faits avec une 030 du chemin de fer du Nord (autrichien) sur des courbes moins serrées que celles du Semmering !
Projet rejeté !

Image
Zeitschrift des österreichischen Ingenieur-Vereines, octobre 1853, domaine public

Le plan de la locomotive de droite est très élaboré et comporte en réalité plusieurs vues. C’est une machine à tender séparé. La chaudière est plus largement dimensionnée. Le foyer est en porte à faux. Les cylindres sont intérieurs et inclinés pour attaquer l’essieu central, mais il a quand même fallu nettement écarter les deux premiers essieux pour permettre le passage des bielles motrices. L’entraxe étant de 3,40 m, elle ne risque pas d’être acceptée !

Commentaire d’Engerth :
Comme la Commission l’a décrété, le type 030 est inutilisable sur la ligne du Semmering. Trois essieux ne peuvent pas porter une chaudière suffisamment puissante.
De plus, si les trois essieux sont très rapprochés, le porte à faux engendrera une mauvaise tenue de voie. S’ils sont trop écartés, l’empattement rigide devient trop long pour l’inscription en courbes.
Projet rejeté !


Un troisième projet de 030 est tellement peu fonctionnel qu’Engerth ne le montre pas.
(Dommage !)




Une version simplifiée de la Bavaria

La puissance de la Bavaria était bien supérieure aux exigences du programme.
Maffei a donc étudié une version économique de la Bavaria qui est une 020+020 T.
Le foyer et la chaudière ont des dimensions légèrement inférieures. Les deux essieux de l’avant sont montés dans un bogie. Les deux essieux d’arrière encadrent le foyer et sont maintenus dans le châssis de la locomotive.
La vue de dessus montre que les bielles motrices actionnent l'essieu placé juste en avant du foyer et que l'embiellage de distribution intérieur ne comporte plus les excentriques supplémentaires (ni les bielles) de la détente Meyer, qui avait permis à la Bavaria de montrer une faible consommation pendant le concours.
Les essieux sont accouplés deux par deux par des bielles extérieures. Les cylindres agissent sur le troisième essieu.
Les réserves d’eau sont sur les côtés de la chaudière et le bois dans la hotte. Il n’y a pas besoin de tender, donc pas de transmission par chaîne á l’arrière. Par contre, la transmission par chaîne entre l’essieu moteur fixe et l’essieu d’arrière du bogie subsiste…

Image
Zeitschrift des österreichischen Ingenieur-Vereines, octobre 1853, domaine public

Le commentaire d’Engerth :
La transmission par chaîne est inacceptable.
Sans la chaîne, la locomotive ne serait qu’une 220.
Projet rejeté !




Enfin, Maffei propose de simples 020 à tender séparé à utiliser en double traction.

Le commentaire d’Engerth :
Solution onéreuse en personnel et contraire aux recommandations de la Commission.
Projet rejeté !



(À suivre dans quelques jours !)
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Sources :

05 – Die Lokomotive der Staats-Eisenbahn über den Semmering, Wilhelm Engerth, 1854
06 - Zeitschrift des Österreichischen Ingenieur-Vereines, octobre 1853, numéros 19 et 20

(Voir la liste complète des sources avec liens Internet à la fin de la 8ème partie de ce texte)
Fichiers joints
Maffei 01 030+030 art PN  - Kopie.png
Maffei 02  220 .png
Maffei 02 220 .png (60.4 Kio) Vu 231 fois
Maffei 03  Balancier.png
Maffei 03 Balancier.png (40.07 Kio) Vu 231 fois
Maffei 04 faux essieu 1  pr84 pc.png
Maffei 05 Triangulées 80 pc.png
Maffei 06 OK 020+020T p50pc - .jpg
Maffei 07 2x030 - ZÖIV1853-10 - Kopie.jpg
Maffei 08 Bav amelior ZÖIV1853-10.jpg
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Re: Episodes étonnants et anecdotes de l'Epoque 1

Message par Labans » mer. 11 sept. 2019, 08:53

Impressionnant toutes ces inventions, comme le travail de recherche et d'écriture de Patlantic :moi:
MISE à JOUR site RMC 21/09/19

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