Édouard Biot

“ Mais, d'un autre côté, le nombre d'hommes nécessaires pour opérer le service se trouve considérablement réduit, et, si l'on se trouve dans un pays voisin de mines de houille, on obtient une économie immense par l'emploi d'un combustible à vil prix. Aussi cette nouvelle application de la machine à vapeur aux chemins de fer fut-elle adoptée rapidement dans les environs de Newcastle , où elle fut introduite en 1808. C'est ce système de remorque que l'on désigne sous le nom de système des machines fixes ou des machines stationnaires. ”

“ Lorsque le charbon est en petits morceaux, et qu'il ne craint pas extrêmement le brisage, on se contente d'établir sous la trappe de l'estacade où aboutit le chemin de fer, un couloir incliné en planches qui dirige le charbon dans le bateau. Pour le charbon de gros échantillon qui demande plus de soins, on établit sur le bord même du rivage une espèce de bascule ou de bras de levier dont l'extrémité supérieure porte un cadre en bois assez solide pour recevoir le waggon , et qui est chargé à l'autre extrémité d'un fort contre-poids. ”

“ Le moteur employé, animal ou machine , se fatigue plus aisément en augmentant la rapidité du mouvement, et sa charge doit diminuer plus rapidement que ne croît la vitesse. Ainsi les frais de traction seront proportionnellement plus considérables avec les grandes vitesses ; mais quand il s'agit de transport d'hommes ou de marchandises précieuses, dont l'expédition rapide peut être payée à plus haut prix, on ne doit pas craindre cet excédant de frais qui est toujours largement payé. ”

“ Quant à la vitesse d'un mètre par seconde , elle convient assez pour le développement de la force de l'anima!, et peut être même regardée comme donnant le maximum de son travail utile , lequel s'évalue par le produit de la résistance à surmonter, multipliée par l'espace parcouru. Si le cheval marche plus vite ou plus lentement qu'un mètre par seconde, ce produit diminue, parce qu'alors ses mouvemens musculaires ne sont pas libres dans leur action. ”

“ L'invention des chemins de fer est regardée comme une invention nouvelle venue de l'Angleterre , parce que l' Angleterre a la première mis en pratique des idées dont l'application en grand aurait semblé impossible il y a quelques siècles, et qu'on aurait regardées comme devant rester toujours dans le domaine de lathéorie.
Pour établir un chemin de fer, on place sur le sol convenablement préparé, deux lignes de bandes, en fonte ou en fer, destinées à porter les roues des chariots ”

“ Si l'on suppose que sur le même chemin il y ait marchandises et voyageurs, il faudrait réunir sur un seul point une force puissante, capable de servir pour les gros transports, et d'entraîner le poids du câble dont le frottement devient souvent plus de la moitié de la résistance totale à vaincre. ”

“ Ainsi, sur une pente de 5 mill. par mètre , la résistance que la machine devra vaincre pour se mouvoir elle-même sera double de la résistance qui résulte de l'action de son propre poids sur les essieux. ”

“ Quand l'inclinaison des plans inclinés augmente, quand elle va à 4 ou 5 centimètres par mètre , il existe un excédant de force dans le convoi descendant, de sorte qu'il peut remonter un nombre de chariots vides plus considérable , ou un nombre égal de chariots avec une certaine charge. Il faudrait seulement que le câble soit assez fort pour résister à la tension qu'il éprouve. En général, la force motrice produite par le poids du convoi descendant, sera égale à la portion de ce poids décomposé suivant la pente, moins les frottemens des chariots et du câble, et le poids de celui-ci. ”

“ Sur un canal un peu large, tout endroit peut servir de port, et un bateau arrêté pour un chargement ou un déchargement local n'arrête pas la circulation. Sur un chemin de fer, il faut des points spéciaux pour le stationnement des waggons , et rien ne serait plus absurde que l'idée de concevoir le service abandonné à la libre volonté du public. De là résulte que les propriétaires du terrain parcouru par un canal devraient contribuer en
toute justice à son établissement, mais que ce même principe ne pourrait s'appliquer, aux chemins de fer. ”

“ Combustible employé au chauffage de la chaudière.
Le combustible employé pour les machines locomotives est de la houille ou du coke. La houille exige une ventilation moins puissante dans le foyer ; mais une fois cette ventilation obtenue, le coke est de beaucoup préférable.
Il ne fait presque point de fumée, et c'est un avantage capital, lorsqu'on doit conduire des voyageurs, que la fumée de houille incommode fortement, soit dans les passages souterrains , soit lorsque le vent est contraire à la direction du mouvement de la machine. ”

“ Aussi emploie-t-on pour ces joints de bandes des chairs plus longs de a cent. au moins que ceux qui sont placés au milieu de chaque bande. Quelquefois, lorsque les rails sont posés sur une partie de chemin de fer en pente, il arrive qu'ils ont une
tendance à glisser hors du chair, suivant le sens de la pente, par l'effet des secousses qu'ils reçoivent. Alors on perce d'un trou latéral chaque rebord du chair de jonction ainsi qu'un des rails qui s'y trouve placé ; et, au moyen d'une clavette en fer qui traverse le chair et le rail percé, on empêche celui-ci de glisser hors du chair. ”

“ Les machines à vapeur fixes que l'on emploie dans les usines de toute nature, peuvent être très-pesantes et très-volumineuses dans leurs dimensions , sans qu'il en résulte un inconvénient très-sensible. Déjà, pour les bateaux àvapeur, cette liberté de poids et de développeuvent se trouve diminuée, surtout pour ceux destinés à la navigation des rivières peu profondes , où le plus ou moins de tirant du bateau modifie singulièrement la rapidité de sa marche. ”

“ Cependant elle existe toujours , ce qu'on concevra facilement, puisqu'une roue ne tourne qu'en vertu de la résistance qu'opposent à son mouvement libre de translation les molécules de la surface sur laquelle elle se meut. Quant à la résistance qui résulte de la pression de la caisse sur l'essieu, son énergie est plus ou moins modifiée par la forme des bottes interposées entre l'essieu et la caisse , par les corps gras dont ces boîtes sont
garnies, enfin , par le rapport des dimensions respectives de l'essieu et de la roue. ”

“ Mais en France, où le fer est plus cher, pour un chemin destiné à des vitesses analogues à celles du chemin de Manchester , il serait infiniment plus économique d'augmenter le nombre des dés, ce qui donnerait le même résultat pour la solidité de la voie. ”

“ Cette résistance est une portion de la résistance totale beaucoup plus considérable que la résistance éprouvée par la jante contre le rail, du moins lorsque les jantes des roues des waggons sont confectionnées avec les soins conyenables, et lorsque les rails présentent une surface sensiblement polie, comme celle des rails en saillie. Ainsi, en général, on réduira sensiblement la force nécessaire à la traction en augmentant le rayon de la roue par rapport au rayon de l'essieu. ”

“ Un chemin de fer peut être construit uniquement pour le transport des voyageurs ; mais il faut que ce transport soit très-considérable : ce qui ne peut avoir lieu que dans des localités particulières, telles que les abords d'une grande ville, de Paris, de Londres, par exemple. ”

“ Mais il faut réfléchir que le principe d'un chemin de fer est de présenter une surface parfaitement unie à l'action d'une jante également sans aspérité, et conséquemment il ne convient pas d'employer des lignes de rails à supporter les jantes des voitures ordinaires, grossièrement ferrées et garnies de gros clous qui produiraient encore un frottement sensible et détérioreraient les bandes rapidement. ”

“ En marche, la vapeur est dépensée à mesure qu'elle est produite et il y a peu de danger, si la chaudière a toujours une quantité d'eau suffisante. Mais il résultait de cette invention , que la machine en marche était tout-à-fait privée de soupape de sûreté ; et cette habitude hasardeuse ne pouvait être conservée au chemin de Liverpool, destiné à un si grand transport de voyageurs. ”

“ On conçoit que les frais de traction avec les machines locomotives varient sensiblement, suivant la vitesse qu'on juge convenable de donner aux transports. Siro veut s'astreindre à des vitesses considérables, ainsi qu'au chemin de Manchester à Liverpool, il en sera de chaque machine employée comme d'un chevaj
de course : elle ne pourra mener qu'un poids assez faible proportionnellement à sa force absolue,, et elle se fatiguera promptement ; les joints de ses diverses parties se lâcheront, et la rapidité de la combustion détruira les parois du foyer et les tuyaux de la chaudière. ”

“ Indépendamment de la moindre adhérence des jantes sur un rail incliné, une quantité notable de la force des machines locomotives se trouve donc employée à remonter leur propre poids au-delà d'une certaine limite de pente, de sorte qu'à mesure que la pente augmente, on ne peut utiliser qu'une portion d'autant moindre de leur force. ”

“ Si la résistance que la machine doit vaincre pour avancer est supérieure à sa force,
ce qui arrive si le nombre et le poids des chariots qu'elle se trouve avoir à conduire est trop considérable, ou bien si la pente à monter est trop rapide, les petites dents fléchissent, et les roues glissent en arrière au lieu d'avancer. ”

“ Car la résistance totale qu'elle aura à vaincre, dans l'un et dans l'autre cas , se composera de la résistance produite par la pente, plus de la résistance produite par le frottement. La résistance qui provient de la pente peut être égale de part et d'autre , si la route est aussi bien tracée que le chemin de fer ”

“ Aussi, lorsqu'on songe à employer les chemins de fer pour un usage de quelque importance, on doit se borner aujourd'hui au système des bandes saillantes, qui, élevées de quelques pouces audessus du sol, et n'offrant à leur partie supérieure qu'une surface de 5 centimètres de large, se tiennent beaucoup plus facilement dans cet état de propreté indispensable pour un chemin de fer. ”

“ Lorsque la machine fonctionne, la vapeur sortant des cylindres rencontre , dans la cheminée, un courant d'air chaud sortant du foyer et déjà animé d'une vitesse ascensionnelle. Elle le pousse devant elle par sa vitesse supérieure, et produisant le vide derrière, elle excite un courant violent d'air qui se précipite dans le foyer. Ce courant d'air anime la combustion, et une plus grande quantité de vapeur se produit dans la chaudière. L'introduction de cette nouvelle vapeur dans les cylindres accélère la machine , et sa sortie accélère le courant qui
alimente la combustion ”

“ Les frais d'entretien de la partie fixe d'un chemin de fer dépendent du plus ou moins de transports qui la fatiguent journellement, et de la vitesse adoptée pour les transports. Si le tonnage est peu considérable, si la vitesse est assez lente, comme il arrive lorsque les waggons sont conduits par des chevaux, la durée des rails peut aller jusqu'à quinze ans, ainsi qu'on l'a reconnu sur plusieurs chemins de fer qui desservent des exploitations aux environs de Newcastle. ”

“ France aucun ouvrage pratique sur les chemins de fer, aucun ouvrage qui montre , d'après les exemples actuels, les avantages et les inconvéniens de ce nouveau mode de transport, et qui indique en même temps les principaux perfectionnemens que lui promet l'avenir. ”

“ Si donc le convoi de remonte se trouve, par exemple, chargé d'une tonne par waggon , sa remonte s'opérera assez facilement. En établissant la charge de la remonte, il faudra toujours se mettre hors des chances de la rupture du câble, accident qui peut avoir les suites les plus fâcheuses , et pour cette raison, comme pour s'assurer un service régulier, malgré l'état plus ou moins propre des rails, il convient que la charge de remonte soit toujours beaucoup plus faible que celle qui résulterait du calcul. ”

“ Dans les grandes vitesses, il se produit une force centrifuge qui tend à presser contre le rail le rebord des roues qui parcourent la courbe extérieure ; cette force est détruite à chaque instant par la résistance du rail, mais de là résulte un frottement et une perte correspondante de force ”