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DESCRIPTION RAISONNÉE
DE QUELQUES CHEMINS DE FER A VOIE ÉTROITE,
encore bien éloigné de celui qui produit la rupture ou même seulement une déformation permanente. Si l'on considère une des portées de joint et si l'on admet que l'une seulement des sections extrêmes soit encastrée, l'autre étant libre, la fatigue maximum est donnée par l'exvPa Dans l'espèce, a = o ,flo et la fatigue pressior,1 0,1928
.
71,869 par millimètre carré. Des expériences de M. Fairbairn , citées par M. Couche (Exploitation des chemins de fer, tome I, page 482), ont montré que l'acier résiste beaucoup mieux à l'écrasement qu'à la rupture par traction, et que ces deux résistances sont dans le rapport de 156 à 7 4; soit :: 2,1 I. La conséquence logique de ce fait est de donner au rail une forme telle que les fibres extrêmes, travaillant par com-
maximum
pression, soient plus éloignées du centre de gravité que celles qui travaillent par traction. Or si l'on considère un rail comme un solide porté sur deux appuis et encastré à ses deux extrémités, l'effort d'extension a lieu dans le champignon au droit des appuis, et, dans le pied, au milieu de la portée. Si la fatigue des fibres extrêmes était égale dans
les deux positions, il y aurait lieu de placer le centre de gravité exactement au milieu de la hauteur ; mais elle est vPa plus grande au droit des appuis qu'au milieu (0,148 . dans un cas, et o,125
vPa
dans le second) . Il résulte de là
que, théoriquement, il y a avantage à rapprocher le centre de gravité du sommet du rail, de telle sorte que les distances au sommet et à la base soient entre elles comme
' 25
On obtiendrait de cette façon l'égalité des fatigues Maximum
des fibres travaillant par traction au droit de l'appui et au milieu de la portée et on les réduirait au minimum. Examinons à ce point de vue les types de rails en acier Bessemer usités sur le réseau de la Méditerranée.
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Le rail PM pesant 581,88 le mètre courant, et ayant 150 millimètres de hauteur, a une section de 4 971mmq,8 ; le centre de gravité est au-dessous du milieu, à 59,98 de la base. La distance maximum à la fibre neutre des fibres travaillant par traction au droit des portées est donc 7O,02, tandis que cette distance n'est que de 59,98 pour celles qui travaillent par compression. Ces deux distances sont clone
en sens inverse de celles qu'indique la comparaison des résistances de l'acier à la traction et à la compression. Il est vrai que la fatigue maximum est encore tellement loin de la charge de rupture que cette considération est peu importante. Le moment d'inertie de ce type de rail est 0,000011185. La portée maximum a 0-,80. Les
0,0000i
machines pesant au plus 13 tonnes par essieu, on a R,a,.= 0,148. 0,07002. 0,80 . 65oo = 41'1,82 par millit 185
mètre carré, chiffre bien inférieur à celui qui est généralement accepté même pour le fer. Le rail PM, grâce à sa large base, à son poids et au grand nombre de traverses qui le supportent (huit par barre de 6 mètres), fournit une voie excellente. Mais on peut se demander si l'on ne pourrait pas conserver à peu près au même degré cet avantage, tout en réduisant notablement le poids de la matière et la quantité des traverses, comme l'a fait le chemin de fer du Nord, qui a diminué jusqu'à 3o kilogrammes le poids de ses rails en acier avec des portées de mètre. Le rail PLM a 128 de hauteur, ioo millimètres de largeur au pied, 14 millimètres d'épaisseur à l'âme. Sa section est de 0,004]. 11 pèse 341,73 le mètre courant. Le centre de gravité est à 65'11°1,05 de la base et à 62,95 du haut du
champignon. Le rapport de ces deux longueurs est de 0,9677, un peu plus grand que le rapport 125 ou 0,8446. 148
Le moment d'inertie de ce type de rail I = 0,00000889; la