La contre-vapeur prolongée sans renversement de la rotation

MAD

Le meilleur et le plus puissant frein d'une machine est la machine elle-même. Il  est d'autant plus puissant que la machine a un poids considérable.
Le principe de la contre-vapeur est le renversement partiel de la distribution pendant la marche. 

Que se passe-t-il quand on renverse la vapeur pendant la marche en vue de ralentir le train ?
Les tiroirs étant mis en marche arrière et tant que le sens de rotation des roues n'est pas renversé, la distribution de la vapeur sur les pistons s'opère dans les conditions inverses de la marche directe.
Le simple fait de fermer le régulateur fait que les pistons fonctionnent comme frein par compression des gaz qu'ils ont aspirés. Si la marche est inversée, le sens de rotation des roues n'est pas immédiat, l'effort effectif moyen de la vapeur sur les pistons agit sans en changer le sens même si le renversement est à fond de course. Il faut attendre que la force vive de rotation accumulée dans ses roues et pièces solidaires (poids de la machine et du train qu'elle tracte) soit éteinte et le frottement des bandage sur les rails surmonté. Dans cette phase, les pistons refoulent graduellement la vapeur et font perdre de la vitesse. Si l'admission inverse est assez grande (ouverture du régulateur) pour que l'effort effectif moyen de la vapeur rapporté à la circonférence des roues motrices surpasse le frottement des rails alors la rotation change de sens. La machine exerce un effort de poussée contre son train. Si les roues viennent à tourner en sen inverse, à cran égal, l'effort de contre vapeur est diminué du déficit d'adhérence (la machine s'essuyant les pieds ou glissant sur les rails).
Une des difficultés réside dans le fait que lorsque l'on inverse le levier de marche, celui-ci à tendance à être rappelé vers le fond de course marche avant. Cette observation dépend du type de distribution utilisée (Walschaert, Gooch, Allan, etc.). Ceci est dû à la résistance au déplacement sous la pression de la vapeur, des tiroirs. La rotation des essieux moteur tendant à entraîner les barres d'excentriques n'est pas non plus sans effet. Cette raison a conduit à mettre en œuvre des changements de marche à vis, moins rapide d'exécution, mais plus efficace.
Pour supprimer cet obstacle au déplacement du tiroir et de la coulisse, il suffit de fermer le régulateur, ce qui réduit la résistance du levier, la manœuvre est alors plus lente, mais plus sûre car il faut alors : 1 fermer le régulateur, 2 renverser la marche, 3 rouvrir le régulateur en fonction du freinage à appliquer. Toutes ces manœuvres prennent quelques secondes pendant lesquelles la masse à freiner continue à pousser. Il y a donc lieu à anticiper le renversement de la vapeur.


"Le mécanicien doit partout et toujours être maître de son train et doit autant que possible disposer des moyens de ralentissements et d'arrêt comme ils dispose de la puissance motrice". Ch COUCHE.

Sources
  • Voie matériel roulant et exploitation technique des chemins de fer - Ch. Couche - Tome 3 - Dunod librairie des corps nationaux de Ponts et Chaussées, des mines et des télégraphes - 1876

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