1110 N° 901 Compound construite en 1884 par Sharp Stewart pour les CFO, renumérotée 500’’

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Généralités

Locomotive de type 1110 à roues motrices de 2 m, construite en 1884 par Sharp Stewart & Co, à Manchester en Angleterre, N° constructeur 3203 pour les chemins de fer de l’Ouest, numérotée 901. Elle est renumérotée 500’’, est retirée des inventaires en 1901 et stockée avant d’être détruite en 1909.

Bien que visuellement, elle ait l'air d'être une "120", ses 2 essieux moteurs ne sont pas accouplés par une bielle : c'est donc bien une "1110", compound 3 cylindres : l'essieu médian est actionné par un cylindre intérieur Basse Pression (BP), l'essieu arrière par 2 cylindres extérieurs Haute Pression (HP).

Origine

Source : Wikipedia sur les locomotives LNWR classe Dreadnought

Elle a été construite à la demande (1883) de la Compagnie de l'Ouest, selon un modèle de la Compagnie anglaise LNWR (London and North Western Railway), de son ingénieur en chef Francis Webb : les "Dreadnought". Comme les "Experiment" dont elles sont issues, elles possèdent trois cylindres compound et n'ont pas de bielle de liaison. Envisagées comme une version plus puissante et plus aboutie de la classe "Experiment", les Dreadnought se distinguent par leur chaudière plus grande dont la pression maximale est de 11,908 hpz. Le diamètre des roues motrices est de 1 828 mm et les bandes de roulement d'une épaisseur de 76,2 mm lorsqu'elles sont neuves sont désormais réalisées en acier. Elles introduisent également d'autres progrès qui seront plus tard étendus aux modèles plus ancien : la porte de boîte à fumée ronde et le système d'attelage à enfichage sur le principe d'une clé à douille.

De diamètre équivalent, la chaudière est plus longue, ce qui se traduit par un porte-à-faux plus important à l'avant ; ce détail permet de distinguer une "Experiment" d'une "Dreadnought". Comme l'ensemble des locomotives pour voyageurs du LNWR, leur tender est doté d'une écope pour prendre en marche de l'eau dans des bacs disposés entre les rails. Ce système permet d'éviter plusieurs arrêts en gare.

L'omission de la bielle de liaison est un choix de leur concepteur afin de se passer des mouvements parasites induits par ces masses non suspendues, ce qui améliore les performances à haute vitesse. Les cylindres extérieurs (HP) actionnent les roues du dernier essieu et renvoient la vapeur vers un unique cylindre basse pression (BP) disposé plus en avant qui agit sur le premier essieu moteur. Chaque cylindre dispose à l'origine d'une distribution Joy ; par la suite, celle du cylindre central est remplacée par une distribution à excentrique simple. L'absence de bielle d'accouplement et le choix de ne faire agir le changement de marche que sur les cylindres HP pouvait avoir des effets inattendus lorsque la locomotive changeait de sens après une marche arrière, le cylindre basse pression continuant à propulser le premier essieu vers l'arrière alors que le second essieu tournait vers l'avant. Il semble dans les faits que cet incident soit rarement arrivé, survenant seulement lorsque l'équipe de conduite oubliait d'isoler le cylindre HP au moyen de la valve prévue à cet effet.

Une première commande pour 10 locomotives est passée aux ateliers de Crewe en septembre 1884, deux exemplaires étant en service avant la fin de l'année. 20 autres sont ordonnées en décembre 1885 tandis qu'une dernière tranche de 10 exemplaires est commandée en mars 1888 et livrée au plus tard pour le mois de juin. Outre la 901 de l'Ouest de 1884, une copie de la classe "Dreadnought" est également commandée par le Pennsylvania Railroad (USA), du fait de leur rapport poids-puissance et de leur technologie novatrice. Les ateliers de la compagnie ayant l'interdiction de vendre à des réseaux tiers, c'est la firme Beyer-Peacock qui assemble en 1889 cet exemplaire opportunément baptisé Pennsylvania qui reçoit un chasse-buffles, une cloche et un attelage américain.

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  503 du LNWR
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  N°2 du LNWR
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  N°1320 du PRR

Diagrammes et plans

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  901
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  901

Photos et cartes postales

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  500
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  500

Sources : La "RGCF" N°6 de décembre 1884, page 317 (extraits) et "Le Génie Civil" Tome VI-12 du 17 janvier 1885, page 185 et suivantes (extraits)

Mécanisme et fonctionnement

La disposition générale de cette locomotive est celle d'une machine à six roues, ayant deux essieux moteurs, indépendants et montés sur roues d'un grand diamètre. Les roues d'avant ou directrices sont placées à peu près dans l'axe de la cheminée. L'essieu du milieu, à coude central unique, est mis en mouvement par le cylindre à basse pression ou grand cylindre, qui est situé sous la boîte à fumée, au-dessus de l'essieu d'avant et dans l'axe longitudinal de la chaudière. Le troisième essieu, placé à l'arrière du foyer, est actionné par les deux cylindres à haute pression ou petits cylindres, qui sont fixés extérieurement aux longerons, entre les roues d'avant et du milieu.

La course des pistons des trois cylindres est la même et les diamètres sont combinés de telle manière que le volume du grand cylindre est exactement le double de la somme des volumes des petits cylindres. Classiquement sur une compound, lorsqu'on ouvre le régulateur, la vapeur attaque les petits cylindres (HP), faisant démarrer l'essieu moteur arrière (n°3) (admission maxima 70%), puis dans le grand cylindre (BP) (admission maxima 75%) de volume 4 fois plus grand que l'un des petits, faisant démarrer l'essieu moteur médian (N°2). Selon les calculs décrits dans la RGCF, un train de 240 t (non compris machine et tender) sera démarré sur palier à l'aide des petits cylindres et de l'adhérence de l'essieu arrière.

La mise en marche de la machine compound s'opère donc comme avec une locomotive à roues accouplées. Quant à la conduite en route, elle est aussi facile, et il suffit au mécanicien d'observer l'indication du manomètre et de régler l'admission en conséquence. Cependant, si l'on était obligé d'admettre au-dessous de 20 % dans les cylindres à haute pression, il serait préférable, dans ce cas, de faire varier l'admission au grand cylindre.

Description détaillée

• Chaudière :

Les viroles du corps cylindrique et les parois de la boîte à feu extérieure sont en tôle d'acier de 10 millimètres d'épaisseur pour le corps cylindrique et de 12 millimètres pour la boîte à feu. Les tubes à fumée sont en fer. Les parois du foyer sont en cuivre, ainsi que ses plaques tubulaires et celles de la boîte à fumée. Le foyer n'ayant pas de cadre rigide dans le fond, est complètement entouré d'eau ; cette disposition a pour but de faciliter la circulation de l'eau et d'éviter ainsi l'accumulation des dépôts à l'endroit où les parois sont le plus exposées à l'action du feu. De cette manière, le cendrier est compris entre la cloison d'eau inférieure et la grille.

Une ouverture circulaire, à bords emboutis comme pour la porte du foyer, est pratiquée au milieu de la cloison inférieure pour permettre l'enlèvement des cendres ; deux portes à coulisse, manoeuvrées de la plate-forme, ferment cette ouverture. A l'avant du cendrier, une grande ouverture rectangulaire, munie d'un clapet, peut permettre de remplacer la plaque tubulaire sans démonter les autres parties de la boîte à feu.

Dans l'intérieur du foyer est disposée une voûte en briques réfractaires agissant comme fumivore et dont l'emploi est d'ailleurs très répandu en Angleterre. L'indicateur du niveau d'eau est du système à billes et sans robinet. L'alimentation se fait au moyen de deux injecteurs verticaux du système Webb, lesquels sont munis d'un long tuyau de refoulement conduisant l'eau jusque vers le milieu de la chaudière. Les soupapes de sûreté sont à charge directe du type Ramsbottom perfectionné par M. Webb : le levier de charge agit sur un étrier qui comprime un fort ressort en hélice, enfermé dans une gaine de la boîte à soupapes, de manière à rendre le calage impossible.

• Chassis et roues :

Les longerons sont en acier de 23 millimètres d'épaisseur ; deux contre -longerons intérieurs, également en acier, servent à l'attache du grand cylindre et aident à supporter les paliers de l'essieu moteur coudé. Les roues sont disposées sous la machine de manière à arriver à une répartition convenable de la charge ; l'écartement des essieux extrêmes est de 5m 360, d'axe en axe. Par suite de ce grand écartement, les roues d'avant sont munies d'un appareil spécial ou boîtes radiales du système Webb, qui permet à l'essieu un déplacement latéral de 30 à 35 millimètres de chaque côté de l'axe de la machine, pour faciliter son inscription dans les courbes.

• Accessoires :

La machine porte quatre sablières dont deux à l'avant des roues motrices du milieu , et les deux autres à l'arrière des roues motrices d'arrière.

• Quelques légers changements de détail ont été introduits en vue du fonctionnement sur les lignes françaises, ainsi :
  • Changement de marche reporté sur le coté droit
  • Frein à vapeur remplacé par le frein à air comprimé Westinghouse
  • Appareils de frein groupés à l'arrière de la machine, de telle sorte que la lourde plateforme en fonte a pu être remplacée par un tablier d'attelage beaucoup plus léger en tôle d'acier

• En résumé, les avantages que M. Webb dit avoir réalisés en appliquant aux machines-locomotives la disposition de son système sont les suivants :
  • Économie du combustible, par suite de l'utilisation plus complète de la détente de la vapeur au moyen du fonctionnement compound, ou augmentation de puissance de la machine à consommation égale de combustible ;
  • Diminution des résistances de la machine, par suite de la suppression des bielles d'accouplement.

Fiche technique

• Grille
  • Longueur : 1,48 m
  • Largeur : 1,06 m
  • Surface : 1,57 m²

• Nombre de tubes : 186
• Surface de chauffe : 8.70 m²

• Chaudière :
  • longueur de la boite à feu : 1,650 m
  • Diamètre intérieur de la grande virole : 1,280 m
  • longueur du corps cylindrique : 3,000 m
  • longueur interieure de la boite à fumée : 0,826 m
  • Diamètre intérieur dito : 1,420 m
  • Timbre chaudière : 10,5 Kg

• Longueur de la machine hors tampons : 8,000 m
• Diamètre roues avant : 1,106 m
• Diamètre roues milieu et arriere : 2,020 m
• Ecartement des essieux :
  • Avant-2e : 2,845 m
  • 2e-Arrière : 2,515 m
• Empattement total : 5,360 m

• Diamètre cylindres HP : 0,330 m
• Diamètre cylindre MP : 0,660 m
• Course pistons : 0,610 m
• Longueur bielles motrices :
  • Roue du milieu : 1,727 m
  • Roue d'arrière : 2,415 m
• Distribution : type D. Joy sans excentriques

• Poids à vide : 33,900 t
• Répartition du poids de la machine :
  • 1er essieu : 11,0 t
  • 2e essieu : 13,0 t
  • 3e essieu : 13,0 t
• ensemble : 37,0 t