Caractéristiques des locomotives de Grande Bretagne

17 janvier 2011

Caractéristiques des locomotives de Grande Bretagne

Caractéristiques des locomotives de Grande Bretagne

Les premiers chemins de fer étaient des goulottes que l'on posait sur le sol et les charges lourdes étaient tirées dessus. On se servait de rails métalliques dans les régions minières afin de tirer les wagonnets en se servant de la force du cheval.

En 1789 ce fut l'ingénieur anglais William Jessop qui mit au point les premiers rails avec rebords pour offrir aux roues une meilleure adhérence , à présent les roues à boudins roulaient au dessus du rail et non dans l'ornière du rail creux. Ce qui avantagea la construction des aiguillages.

En 1804 ce fut la construction de la première locomotive à vapeur construite par Richard Trévithick (né en Cornouaille en 1771 et mort en 1883). Sa locomotive parcourut la distance de 16 km en 4 heures en tirant 1O tonnes de fer et 60 passagers présents lors de la démonstration à Merthyr Tydvil. Son engin fut utilisé dans l'usine sidérurgique de Pen-y- Darren au Pays de Galles. L'autre machine servira de machine de démonstration en 1808. Baptisée"Catch me who can!" " Attrape moi si tu peux!" elle circulera sur circuit circulaire près de Londres à Euston Square. Le concepteur était Richard Trevitchick. Elle possédait un cylindre vertical et pesait 8 tonnes. De type 011 elle roulait à 19km/h.

Construite par Matthew Murray (1765-1826) pour le concepteur des houillères John Blenkinsop, la "Salamanca" de 1812 fut la première locomotive exploitée commercialement. Son nom honore la bataille de Salamanque que les anglais viennent de remporter. Exploitée par la compagnie Middleton Railway pour relier le tronçon des houillères de Middleton à Leeds prévue pour rouler sur des voies d'un écartement de 1,215 mm ses essieux étaient de disposition O+O. Elle assura son service commercial de 112 à 1834. La pression de la chaudière était de 0,38 MPa et possédait 2 cylindres dont l'alésage +course se dimensionnaient 203-610 mm. Propulsée par une roue dentée( positionnée sur le coté de la machine entre les roues porteuses) de diamètre 965 mm(20dents) et d'un poids de 5 tonnes, peu chargée, elle pouvait atteindre une vitesse de 16km/h, et se déplaçait à 5,5 km/h tractant des charges de 100 tonnes (30 wagons). Deux autres locomotives de même types furent construites pour les houillères de Willington: la "Lord Wellington"ou "Marquis Wellesley" et La "Marquis de Wellington".

En 1813 William Hedley entrepris la construction d'une première locomotive la "Black Billy" à un cylindre, avec volant d'inertie, la chaudière en fonte et tube-foyer simple. Mais pas assez puissante la "Puffing Billy" la remplaça. La "Black Billy" était composée de deux cylindres et d'une chaudière à fer doux et tube-foyer en U. La "Puffing Billy" est exposée au Science Museum de Londres. La "Wylam Billy est exposée au Musée Royal d'Ecosse. Une troisième aurait été construite la "Lady Mary".

En 1813 Christopher Blackett et William Hedley construisirent la Puffing Billy pour le chemin de fer de la mine Wylam sur voie d'écartement 1, 524m. Ce fut la première locomotive à adhérence utilisée en service commercial qui sévit dans les houillères près de Newcastle upon Tyne en Angleterre. Elle resta en service jusqu'en 1862. Sa masse en service est de 9,19tonnes, sa masse du tender de 4,13tonnes, la pression de la chaudière est de O,34MPa. Avec une surface de grille de 0,48 m3, l'alésage et la course de 203x914mm et l'effort de traction de 6,75 KN, deux cylindres verticaux elle roule à la sa vitesse de 8km/h.

George Stepherson (1781-1848) fils d'ubn chauffeur de la pompe à feu de la mine de Wylam, lui aussi occupant ce poste, eut l'idée de construire un moyen de remorquage mécanique préférable à la tractions des chevaux.

En 1813 Georges Stepherson construisit "la Blucher" prévue avec des roues à boudins pour pouvoir rouler au sommet des rails (première locomotive à roues adhérentes). Blucher est le nom donné en souvenir du général prussien Gebhard Leberecht qui aida les anglais lors de la bataille de Waterloo. Utilisée sur voie de 1,422 m elle fut la première locomotive construite par George Strepherson pour les houillères de Killingworth avec bielles de couplage. Cette locomotive d'un poids de 6tonnes pouvait sur une rampe de 3% tirer un train de 30tonnes de charbon à 6,4km/h. Elle possédait 2 cylindres verticaux, une chaudière d'une hauteur de 2,438m, d'un diamètre de 0,864m et d'un tube-foyer de 0,508m.

En 1823 avec son fils ils fondent à Newcastella la première usine de construction de locomotives sous le nom de Robert Stepherson & Cie.

La "Locomotion n°1 ou l'Active" construite par George et Robert Stepherson pour tracter le premier train sur la ligne Stockton et Darlington en 1825. Elle disposait des essieux 00, 2 cylindres verticaux, une chaudière à tube-foyer à haute pression. Une réplique est exposée au Darlington Railway Centre and Museum et une réplique est visible au Bearnish Museum.

En 1829 Walter Hancook (1799-1852) construit "le Phaéton" véhicule à vapeur à trois roues pouvant transporter 4 passagers, puis une série de diligences. "L'Infant" circula sur la ligne Londres-Paddington en 1831 mais après 6 voyages aller retour la chaudière éclata. En 1833 fut la sortie de la machine "Enterprise" qui fonctionna sur une distance de 145 km pendant 10jours. En 1834 il construisit deux omnibus à vapeur qui circulèrent sur la ligne Londres-Paddington fonctionnant 3mois sans interruption. En 1836 il construisit trois voitures à vapeur fonctionnant sur plus de 350 voyages sur la même ligne transportant environ 1300 voyageurs.

Lors du concours de Rainhill, la fusée de Stepherson est une des premières locomotives à vapeur construite en 1829 de type 011. D'autres locomotives furent aussi livrées à Liverpool & Manchester Railway en 1829 et 1830: Météor, Comet, Dart, Arrow, Phoenix, Magestic et North Star.

Afin de choisir un mode de traction un concours est organisé. Le règlement prévoyait que les machines devaient effectuer un parcours de 112 km à une vitesse de 16km/h en tirant trois fois leur poids. Cinq engins se sont présentés au concours:

- "La Persévérance" de l'écossais Timothy Burstall de Leith fut malheureusement endommagée lors de son transport. Il se présenta mais sa machine ne dépassa pas les 6km/h. Il reçu pour lot de consolation la somme de 25 livres.

- "La Cyclopède" de Thomas Brandroth constituée d'un cheval pédalant sur un tapis mais l'engin ne servit que de démonstration car les pattes du cheval sont passées à travers le plancher.

- "La Novelty" de John Ericsson et de John Braithwaite n'eut pas de chance car les soudures de la chaudière lâchèrent. elle atteint la vitesse de 45km/h mais en poussant la machine sous les vibrations un tuyau lâcha ce qui donna une chute de pression à la chaudière. Ericsson (1803- 1889) est un industriel suédois. Braithwaite (1797_1870) est né et décédé à Londres.

- "La Sans Pareil" de Hackworth du abandonner par surchauffe et détérioration de la chaudière.

- "La "Rocket" avec sa chaudière tubulaire (principe inventé par le français Marc Seguin) termina le parcours.

1829 02O Agenoria

Machine construite par Foster & Rastrick à Stourbridge.

Cette machine possède la même technologie que les machines précédentes: chaudière large, haute cheminée.

Elle a été utilisée dans les mines de Shirtt pour le transport du charbon.

Une esquisse est présentée au musée de York.

1830 011- Northumbrian

Compagnie: Liverpool & Manchester Railway (L&M)

Effort de traction:720 kg

Combustible coke: 1 tonne

Roues motrices diamètre: 1321mm

Charge par essieu: 3 t

Surface de chauffe: 38 m2

Surchauffeur: aucun

Surface de grille: 0,75 m2

Timbre de la chaudière: 3, 5 kg/cm2

Eau: 18m3

Longueur hors tout: 7315 mm

Poids adhérent: 3 t

Poids total: 11,5 t

Cylindres: (2) 280x406 mm

Locomotive à vapeur à 4 roues et deux essieux indépendants (le premier est porteur, le deuxième est uniquement moteur.

1830 La Rocket ou Fusée de Stepherson

Le tender se présente avec un tonneau de bois pour la réserve d'eau fixée sur une caisse comprenant le charbon.

Servant à tracter wagonnets de mines ou petites voitures de voyageurs

Masse: 4,318 t ( 2,654 t sur l'essieu moteur)

Diamètre des roues motrices: 1,435 m

Ecartement de la voie: 1,435 m

2 cylindres inclinés de 35°avec une bielle de 1,11m

Diamètre des cylindres: 2O3 mm

Course des pistons: 4,19 mm

Longueur de la chaudière: 1,829 m

Diamètre de la chaudière: 1,016 m

Capacité eau chaudière: 0,660 m3

Surface de chauffe: 1,85 +10,94= 12,8 m2 (foyer + 25 tubes de cuivre de diamètre 0,75)

Vitesse: 40km/h

22 km/h en tractant 13 tonnes

1830 110 Classe Planet

Première locomotive de Stepherson à cylindres intérieurs venue à la Liverpool & Manchester

La locomotive était portée par deux essieux. Des cylindres intérieurs commandaient l'essieu de l'arrière

Effort de traction: 660kg

Cylindres: (2) 292x406 mm

Roues motrices: 1575 mm

Charge par essieu: 5 t

Surchauffeur: aucun

Surface de chauffe: 38 m2

Timbre de la chaudière: 3,5 kg/cm2

Combustible coke: 1 tonne

Eau: 1,8 m3

Surface de grille: 0,67 m2

Longueur hors tout: 7,420 m

Poids adhérent: 5 t

Poids total: 13,5 t

Poids vide: 8 t

1833 Patentee type 111

C'est la première machine à utiliser le frein à commande vapeur.

L'allongement du foyer de la chaudière l'oblige à utiliser des roues supplémentaires.

1837 110 Bury

De la compagnie London & Birmingham Railway (L&B)

Construites par Edward Bury, elles étaient fiables et bon marché

Effort de traction: 629kg

Charge par essieu: 5,7t

Timbre de la chaudière: 3,5 kg/cm2

Qylindres: (2) 280x415mm

Roues motrices: 1546 mm

Surchauffeur: aucun

Surface de chauffe: 33,2 m2

Surface de la grille: 0,65 m2

Eau: 1,8 m3

Combustible coke: 1 t

Poids adhérent: 5,7 t

Poids total: 10 t

Longueur hors tout: 8 168 mm

1838 021 Lion

De la compagnie Liverpool & Manchester Railway (L&M)

Sorties des ateliers Todd, Kitson & Laird à Leeds

Une des premières locomotives pour trains de marchandises.

En service jusqu'à 1859

Conservée à Liverpool au musée du comté de Merseyside, c'est aujourd'hui la plus ancienne locomotive au monde capable encore de rouler

Effort de traction: 833 kg

Cylindres: (2) 305x457 mm

Roues motrices: 1524 mm

Surchauffeur: aucun

Timbre de la chaudière: 3,5kg/cm²

Foyer en forme de meule de foin

Longueur hors tout: 10 287 mm

1840 111 Classe Fire Fly

De la compagnie Great Western Railway (GWR)

Effort de traction: 929 kg

Charge par essieux: 11,2 t

Cylindres: (2) 381x457mm

Roues motrices: 2 134 mm

Surchauffeur: aucun

Surface de chauffe: 65m2

Combustible coke: 1,5t

Eau: 8,25 m3

Timbre de la chaudière: 3,5 kg/cm2

Poids adhérant: 11,2t

Poids total: 42 t

Longueur hors tout: 11 989 mm

Les locomotives 111 étaient prévues pour tirer des convois de voyageurs.

1846 Iron Duke type 211

Machine construite par Sir Daniel Gooch (1816-1889) pouvant atteindre la vitesse de 125km/h.

Elle possède des cylindres placés entre les longerons , mouvement intérieur, unique essieu moteur à roues de grand diamètre.

1847 "Jenny Lind" type 111

Machine construite par le London & Brighton Railway.

Construite par E.B.Wilson.

Machine conçue pour tracter des trains de voyageurs.

Elle possède: des roues motrices de 1,82m de diamètre.

une large chaudière de 1,82 m de diamètre.

des cylindres entre les longerons.

1854 212 Classe Pearson 9 pieds Single

De la compagnie Bristol & Exeter Railway (B&ER)

Construites à Bolton chez Rotwell & Co en 1853 et 1854, numérotées de 39 à 46, ces locomotives en 8 exemplaires tractèrent le train le plus rapide au monde de l'époque, le célèbre train Flying Duchman (Hollandais volant).

Effort de traction: 3 300kg

Charge par essieu: 18,5t

Timbre de la chaudière: 8,4 kg/cm2

Cylindres: (2) 457x610mm

Roues motrices: 2 743 mm

Surchauffeur: aucun

Surface de chauffe: 114,8 m2

Surface de la grille: 2,15 m2

Eau: 6,5 m3

Combustible coke: 2 t

Poids adhérent: 18,5 t

Poids total: 49,7 t

Longueur hors tout: 9 372 mm

1962 111 Classe Problem

De la compagnie London & North Western Railway (LNWR)

Ces locomotives pouvaient tirer jusqu'à 15 voitures. Construites entre 1859 et 1865, conçues par John Ramsbotton, prévues pour tracter des trains rapides, elles furent sorties en 60 exemplaires. Sa principale qualité était sa simplicité ne possédant pas de bogie, l'essieu avant soutenait le châssis. Le fait de tracter des trains postaux irlandais "Wild Irish Man" ( l'Irlandais Sauvage) les rendirent célèbres.

Effort de traction: 4 458kg

Charge par essieu: 15t

Timbre de la chaudière: 8,54 kg/cm2

Cylindres: (2) 406x610mm

Roues motrices: 2 324mm

Surchauffeur: aucun

Surface de chauffe: 102 m2

Surface de la grille: 1,39 m2

Eau: 8 m3

Combustible coke: 5 t

Poids adhérent: 12 t

Poids total: 60,5 t