Annales des Mines (1880, série 7, volume 18) [Image 239]

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ET FREIN PNEUMATIQUE DE M. SMITH.

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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 ion suppose qu'elle reste constante, le mouvement angulaire de la roue sera uniforchoses

mément retardé et la durée de la période sera, toutes 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),fteautre part, a reconnu

que dans une expérience à-la vitesse de 15 milles par heure, il fallait environ trois quarts de seconde pour caler la roue» et, à Go milles, trois secondes ; le rapport des durées est exactement celui deevitesses. 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.

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11 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. Galton 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'a 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 da 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,