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APPAREILS ET PROCEDES- POUR SUPPRIMER- LES ,FISSURES ET RUPTURES DE MATIERE, EN PARTICULIER BANS,' LE CAS .DESCHAUDIERES ARRIERE.DE
LOCOMOTIVE.
Dans les ensembles et éléments soumis à une distribution va- riable ou non uniforme des températures, comme cela-est le cas en particu- lier dans la construction des chaudières, on constate souvent, même après une durée de service assez brève, des fissures et ruptures de matière qui ne paraissent pas explicables par les fatigues servant de base aux calculs.
C'est ainsi que les entretoises des chaudières arrière des lo- comotives se brisent déjà après un service de faible durée dans les rangées marginales des parois de la chaudière et il est donc nécessaire de rempla- cer des surfaces de boulonnage de plus en plus grandes à mesure que le temps passe. L'utilisation croissante d'entretoises mobiles n'a pas non plus en- traîné de facilités décisives tout en rendant très peu économique l'exécu- tion et l'entretien de la chaudière.
Toutefois, ce ne sont pas seulement les entretoises reliant la chaudière verticale à la boite à feu, mais encore les parois de la chaudiè- re elles-mêmes qui présentent après un service de courte durée .des fissures et des ruptures et exigent le démontage d'éléments de paroi ou de parois complètes de telle sorte que l'on doit renouveler également à chaque fois les entretoises qui y sont montées. Dans la boite à feu, des fissures se produisent surtout dans la moitié inférieure de la paroi, dite zone de feu.
Elles se produisent dans ce cas le long des bords des ouvertures ménagées dans la paroi pour recevoir les entretoises et elles s'étendent dans le sens radial par rapport à ces ouvertures et pénètrent dans la tôle de la chaudière. Dans l'ensemble, elles sont dirigées de'telle sorte qu'elles sont à peu près verticales au voisinage immédiat de l'axe vertical de la paroi et sont de plus en plus inclinées par rapport à la verticale lorsque leur distance par rapport à cet axe croit dans le sens latéral, de telle sorte que leur prolongement coupe l'axe vertical de la paroi au-dessous du fond en des points qui se déplacent progressivement vers le haut. Il se pro- duit, de plus, des fissures particulièrement importantes dans les coins de
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la périphérie du fond, fissures qui exigent la remise à neuf immédiate.
Sur les chaudières verticales extérieures, les fissures se pro- duisent avant tout du côté de l'eau entre les trous ménagés dans la paroi pour les entretoises forment partie des rangées supérieures horizontales et des rangées verticales extérieures et leur direction correspond à la direc- tion de ces rangées. L'importance de ces fissures croît rapidement sous 1''effet de la corrosion et elles s'étendent finalement d'un trou de la paroi au suivant, depuis l'axe de la paroi jusqu'aux entretoises extérieures.des rangées correspondantes. Il n'est pas possible de souder pour fermer les fis- sures soit dans la boite à feu, soit dans la chaudière verticale, de telle sorte qu'il faut monter à nouveau de grands éléments de parois avec les en- tretoises correspondantes.
La présente invention part du fait nouveau essentiel constaté à la suite de recherches théoriques et pratiques, consistant en ce que ces phénomènes ont une cause commune et doivent être considérés d'un point de vue commun. Le défaut et-le manque de succès de toutes les mesures prises jusqu'à présent pour éviter les fissures se produisant en tant d'endroits différents et de différentes manières doivent donc être attribués au fait que les constructions, du type par exemple des chaudières arrière des loco- motives dont il a été question, ont été considérées non pas comme un ense ble fermé ou comme un organe unique, mais jusqu'à un certain point comme la somme de leurs éléments et que l'on pensait par suite pouvoir remédier à des inconvénients séparés par des mesures partielles.
Le problème n'ayant pas été considéré comme un tout, on s'est efforcé surtout de prévoir les moyens de renforcer les organes susceptibles de se fissurer ou de se briser. Ces mesures se sont toutefois révélées inopérantes et elles ont souvent empiré le mal.
Or, il est connu d'une manière sûre et par suite cela est la règle de toute construction technique que les déchirures de la matière appa- raissent surtout lorsqu'on déforme celle-ci au-delà de sa limite d'élasti- cité. On n'a pas reconnu cependant ni observé jusqu'à présent le fait que, dans le service des chaudières, la distribution non uniforme ou variable des températures, distribution associée à la présence du courant thermique, pro- voque une gêne dans la dilatation de certaines parties de la paroi de l'en- semble du corps de chaudière lorsque les éléments sont trop rigidement reliés ou trop strictement dimensionnés et cette gêne produit, lorsque la chaudière est chaude, un matage permanent et par suite, lorsqu'elle revient à la tempé- rature ambiante, une contraction d'une partie de la matière par rapport aux dimensions initiales.
Or si l'on empêche ces parties de la matière, dilatées et ensuite contractées, de subir une réduction de leurs dimensions pendant le refroidissement de'la chaudière à la température ambiante, réduction de dimensions correspondant à-la chute de température - et ceci est toujours le cas pour un assemblag-e et un montage convenables assurant la liaison avec des éléments qui ont été moins chauffés, - les dites parties se trouvent é- tirées d'une manière permanente et finalement se fissurent.
Ce ne sont pas les'fatigues extérieures dues à la pression de la chaudière, mais plutôt et surtout les fatigues internes provoquées par les différences de température produites dans les éléments de la construction sous l'effet du courant ther- mique passant dans la chaudière qui provoquent dans la matière, les tensions exagérées auxquelles elle ne peut résister.
Ayant¯constaté ces faits, l'invention permet d'arriver à un nou- veau procédé pour éviter les fissures et ruptures de la matière dans les élé- ments soumis à une distribution non uniforme et variable des températures et ce procédé consiste à constituer, à dimensionner et à assembler ces éléments non pas en tenant compte seulement de la charge extérieure, mais surtout en tenant compte du courant thermique et aussi à traiter du point de vue thermi- que pendant le service l'ensemble terminé et en particulier la chaudière ar- rière d'une locomotive de telle manière que tous les éléments aient tendance à suivre, autant que possible, sans déformation permanente les modifications de forme déterminées par le courant thermique.
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Dans l'application pratique de ce nouveau principe, les mesu- res à prendre conformément à l'invention et les dispositifs permettant d'é- carter les inconvénients déjà ,décrits ont pour objet les points suivants, par exemple dans le cas de la chaudière arrière d'une locomotive pour laquel- le le transfert thermique est d'une importance particulièrement décisive en ce qui concerne l'ensemble des fatigues à considérer : a) mesures à prendre et dispositifs à prévoir du côté paroi, b) mesures à prendre et dispositifs à prévoir du côté entretoi- ses, c) mode de liaison entre la paroi et les entretoises, d) conduite de la chaudière au point de vue thermique.
En ce qui concerne les mesures et les dispositifs à envisager pour la paroi, il faut partir du point de vue qu'il se produit, pour les va- leurs utilisées jusqu'à présent pour le rapport des épaisseurs de paroi de la chaudière verticale extérieure et la boite à feu, une déformation perma- nente donnant aux deux parois de la chaudière à l'état froid une convexité vers l'extérieur, cette convexité devenant toujours plus marquée à mesure que la durée de service de la locomotive croît. Son maximum se trouve en gé- néral quelque peu au-dessus du fond au voisinage de l'axe de la paroi laté- rale verticale et elle atteint pour certains types de chaudières, entre une révision complète et la suivante, 80 mm et davantage, cette déformation étant mesurée par l'accroissement de l'écart entre les parois latérales de la boi- te à feu.
La raison de cette déformation permanente est à attribuer au fait que les parois extérieures latérales de la chaudière verticale sont trop é- paisses par rapport aux parois de la boite à feu qui tendent à se dilater ou à se déformer dans la direction du foyer en raison de la température beaucoup plus élevée du côté de ce dernier, lorsque la chaudière arrière est chaude, cette déformation étant freinée par les entretoises reliant les deux parois de la chaudière verticale et par ces dernières parois trop épaisses. Il s'en- suit le matage permanent mentionné ci-dessus de la partie de la matière voi- sine du foyer ainsi que'la diminution de sa surface à l'état froid.
Ceci en- traine à son tour une déformation par cintrage de la chaudière arrière vers l'extérieur et en même temps une flexion permanente importante des entretoi- ses dans les parties extérieures des parois.
Conformément à l'invention appliquée aux chaudières arrière, à dôme semi-cylindrique pour la chaudière verticale et à boite à feu en acier et en vue de permettre une contraction et une dilatation importantes dans la locomotive considérée entre l'état chaud et l'état froid, il est prévu que les parois latérales de la chaudière verticale qui jusqu'à présent avaient souvent une épaisseur supérieure de 6 à 8 mm. à celle des parois de la boîte à feu au droit de boulonnage des entretoises, ont une épaisseur sensiblement égale et tout au plus supérieure de 4 mm. au maximum à celle des parois de la boite à feu.
On arrive ainsi à ce que les parois de la boite à feu peuvent se dilater et prendre de la concavité vers le foyer d'une manière croissan- te avec la température atteinte sans qu'il s'ensuive de matage permanent ni de contraction de la partie de la paroi faisant face au foyer. En même temps, la dilatation des parois de la chaudière verticale sous l'action de la pres- sion de la chaudière et de la dilatation des parois de la boite à feu, croit en sens inverse de l'épaisseur de paroi choisie de telle sorte que le risque de matage des parois de la boite à feu se trouve réduit.. La diminution de l'é- paisseur de la paroi de la chaudière verticale fait croître de plus la parti- cipation de la déformation de la paroi à la flexion des entretoises, ce qui réduit cette flexion des entretoises.
Pour que la chaudière arrière puisse cependant conserver dans son ensemble une tenue suffisante et en même temps une certaine rigidité d'ossature, il est prévu de donner à la partie supérieu- re de la chaudière verticale une épaisseur ayant au moins 10 mm. de plus que le plafond de la boite à feu plutôt que de,la. renforcer localement par des traverses. Un autre moyen prévu pour réduire la déformation permanente par
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cintrage de la paroi, et par suite la flexion permanente des entretoises,' consiste à renforcer transversalement le fond ou, si le fond n'existe pas, les extrémités inférieures des parois latérales qui subissent, comme le montre l'expérience, un maximum de déformation vers l'extérieur.
On peut y arriver simplement, par exemple en reliant transversalement au fond ou aux extrémités inférieures des parois latérales une ou plusieurs traverses d'ancrage. Le cas échéant, ces traverses d'ancrage peuvent être montées à coulissement de telle sorte que le cintrage des parties inférieures de la paroi, dans la direction de l'intérieur de la boite à feu, puisse s'effec- tuer sans obstacle tandis qu'elle n'est possible dans la direction de l'ex- térieur que jusqu'à la dimension primitive correspondant à l'établissement de la chaudière.
Les renforcements transversaux peuvent être établis au moyen de barres pleines ou creuses ou constitués par des tôles ou des profilés ou encore par assemblage d'éléments, et ils peuvent être reliés d'une manière permanente ou non avec leurs pied-droits aux parties inférieures des parois latérales ou au fond, aux extrémités ou en un point de la ligne d'action des efforts. De plus, les éléments ou les supports nécessaires ou existants pour d'autres raisons peuvent être modifiés de manière à servir également de ren- forcements. Les possibilités à cet effet sont nombreuses et se trouvent com- prises dans le domaine des possibilités normales d'un technicien, de telle sorte, qu'il n'y a pas lieu de représenter les dispositifs correspondants par un dessin.
Au lieu de liaisons particulières pour assurer le renforcement transversal, on peut, conformément à l'invention, cintrer à l'avance vers l'intérieur de la boite à feu le fond ainsi que les parties voisines de la paroi ou encore ces parties de paroi seules, tout au moins le long des pa- rois longitudinales de la chaudière arrière. On rend ainsi plus difficile une déformation des parois vers l'extérieur et on facilite le déplacement vers l'intérieur des parois de la boite à feu en cours de service parce que la paroi tend à se cintrer-davantage suivant la chute de température entre le côté feu et le côté eau. Le cintrage préalable du fond peut s'effectuer au moment de la construction ou du montage.
Les parois elles-mêmes peuvent être soumises à un cintrage préalable dans leur totalité ou seulement entre les différentes parties de paroi portant des entretoises. En ce qui concerne le fond, il suffit en général d'un cintrage préalable de 20 à 40 mm. et pour les parties de paroi considérées, il suffit même au maximum de 15 mm.
Pour éviter les déformations permanentes dans le domaine de la zone de feu, il est essentiel d'assurer l'uniformité du chauffage. Il est prévu à cet effet les dispositions suivantes : a) en utilisant des calorifuges, par exemple de la laine de ver- re ou encore en disposant en chicane des tôles le long du fond, on écarte de la partie inférieure de la chaudière arrière l'air froid de combustion arrivant à la chambre à feu. b) on abaisse autant que possible la grille du foyer afin qu'au moins la partie de la surface supérieure de la grille se trouvant au voisina- ge immédiat des parois de la boite à feu se trouve plus bas que le bord su- périeur du fond en forme de poutre ou en forme de U soudé aux parois latéra- les.
Les mesures proposées sont faciles à exécuter au point de vue technique et ne nécessitent donc pas d'explications plus détaillées. Elles évitent les fortes chutes de température existant jusqu'à présent entre la zone de feu et le fond et par suite suppriment ainsi lesfissures dans les coins du fond et dans les parties de paroi et d'entretoises voisines.
Pour réduire la forte chute de température locale au-dessus et au-dessous de l'écran et les tensions thermiques qui s'ensuivent, il est pré- vu conformément à l'invention d'utiliser des écrans permettant aux gaz chauds d'atteindre non seulement la paroi portant les tubes, mais aussi les parois latérales.
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Quant aux mesures et dispositifs pour les entretoises, on est parti conformément à l'invention du fait que les formes connues d'entretoi- ses ne correspondent pas aux variations réelles des fatigues totales moyen- nes apparaissant dans l'entretoise, qu'il s'agisse d'entretoises montées d'u- ne manière rigide, c'est-à-dire encastrées aux deux extrémités ou d'entretoi- ses articulées à une extrémité. Dans les entretoises à tige cylindrique con- tinue par exemple,.on ne tient pas compte des efforts de flexion croissant depuis le milieu de l'entretoise jusqu'aux extrémités, de telle sorte qu'une tension maxima se produit dans la section droite d'encastrement et, par sui- te, lorsqu'on dépasse la limite d'élasticité, il se produit une déformation locale permanente importante entraînant assez rapidement la rupture.
D'autres formes d'exécution connues d'entretoises comportant une section droite crois- sant vers l'extérieur, présentent toujours le défaut consistant en ce que la tige, se trouvant dans la chambre à eau, présente des points d'effort ma- ximum et que l'on n'a jamais tenu compte des variations de fatigue de l'en- tretoise pour des longueurs d'entretoises croissantes. La rupture de ces en- tretoises ne se fait donc pas en général dans leur encastrement d'extrémité mais au voisinage des maxima de tension dans la tige. Par l'accumulation d'en- tretoises fissurées ou brisées, il se produit également des accroissements de tension inadmissibles dans les éléments de paroi correspondants.
La forme correcte à donner aux entretoises rigides et articulées est donc d'une impor- tance décisive pour la sécurité au point de vue de la fissuration de l'ense ble de ia chaudière arrière.
L'invention évite les inconvénients ci-dessus en utilisant des entretoises présentant une tige dont le diamètre diminue depuis la tête en- castrée jusqu'au milieu de l'entretoise, la conicité pour les différentes longueurs d'entretoises à considérer étant telle que les fibres extérieures soient soumises autant que possible à des tensions uniformes sur toute leur longueur, ce qui signifie que, pour une différence déterminée entre les'dia- mètres minimum et maximum de cette partie conique, déterminée par le diamè- tre de la tête d'entretoise à l'origine ou après réparation, la longueur de la partie conique croit proportionnellement à la longueur totale de la tige,
et que le rapport entre la longueur de la partie conique et l'ensemble de la longueur de la tige est d'autant plus grand que la différence choisie en- tre les diamètres maximum et minimum de cette partie conique est plus grande.
On a représenté aux figs. 1 à 3 des dessins ci-joints des formes d'exécution des dispositions conformes à l'invention, tout au moins de celles qui se rapportent aux entretoises et à leur liaison avec la paroi. Sur ces figures, ces dispositions sont représentées schématiquement et partiellement en coupe.
En fig. 1, 1 désigne la tête d'entretoise du côté de la boite à feu et 2 la tête d'entretoise du côté de la chaudière verticale, ces en- tretoises fixées des deux côtés étant établies conformément à l'invention.
Le diamètre maximum est représenté en 5 et le diamètre minimum en 6, tandis que 7 désigne la longueur de la partie conique, le rapport entre cette lon- gueur et:la.longueur totale 8 de la tige demeurant constant lorsque la lon- gueur d'entretoise croit. Conformément à l'invention, là différence entre les diamètres 5 et 6 doit être au moins de 4 mm et au plus de 8 mm dans le cas d'entretoises encastrées aux deux extrémités, et en même temps le rap- port entre la longueur de la partie conique 7 et la longueur totale de la barre 8 doit être comprise entre 0,25 et 0,60. Dans la forme d'exécution représentée, les parties coniques faisant face à la boîte à feu et à la chaudière verticale sont identiques.
Dans ce cas et pour une différence crois- sante entre les diamètres 5 et 6 aux deux extrémités de l'entretoise, le rap- port entre la longueur de la partie conique 7 et la longueur totale 8 de la tige doit croître de 0,25 à 0,50 du fait que la longueur de la partie coni- que peut être au.plus égale à la moitié de la longueur totale de la tige. Les deux parties coniques peuvent, toutefois et surtout dans le cas de fortes différences d'épaisseur entre les parois, présenter des longueurs différentes.
Dans ce cas, il est prévu, conformément à,l'invention, que la longueur de la partie conique est plus courte du côté de la chaudière verticale lorsque
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l'épaisseur de paroi est plus grande de ce côté et, avec une différence crois- sante entre les diamètres 5 et 6, le rapport entre la longueur de la partie conique 7 et la longueur totale'8 de la tige, croit du coté'de la chaudière verticale de 0,25 à 0,35 et du côté boite à feu de 0,35 à 0,60.
Dans le cas des entretoises rigides, il est encore prévu, confor- mément à l'invention, de donner à la tête d'entretoise 1 du côté de la boite à feu une longueur moindre que du côté correspondant à la chaudière vertica- le et, dans le cas d'un échelonnement des longueurs des entretoises pour-des raisons économiques, la différence des longueurs doit être compensée du côté de la chaudière verticale. Cette disposition entraîne une réduction des ten- sions par une utilisation aussi complète que possible de la longueur de fle- xion libre de la tige formant l'entretoise, longueur libre qui doit être aussi grande que possible pour un écartement donné entre parois.
En fig. 2, on a représenté une entretoise encastrée du côté de la boite à feu, mais articulée à la paroi du côté de la chaudière verticale.
Cette articulation peut être constituée soit par une articulation à rotule ordinaire avec cuvette correspondante pour.recevoir la rotule ou encore, comme représenté, elle peut être constituée par un croisillon dont la tête en forme de rivet 9 repose par sa surface plane intérieure sur une pièce an- nulaire 10 dont les surfaces d'appui présentent des convexités ou portées 11 et 12 à 90 l'une de l'autre, ces portées pouvant rouler, à la manière d'un cardan l'une sous la tête 9 et l'autre sur la paroi de la chaudière.
Dans les deux-cas, l'invention prévoit du côté de la boite à feu, une partie conique ayant une différence entre son diamètre maximum 13 et son diamètre minimum 14 d'au moins 3 mm. et d'au plus de7 mm. tandis que le rapport entre la lon- gueur de la partie conique 15 et la longueur totale de la tige d'entretoise 16 croit de 0,30 à 0,60 lorsque cette différence entre diamètres croit.
Pour empêcher également les fissures apparaissant jusqu'à présent sous la tête d'entretoise du côté de l'articulation, il est prévu que la surface intérieu- re de la bague d'équilibrage ou du disque de portée 10 présente un diamètre minimum 17 à peine plus grand que le diamètre de la tige de l'entretoise en ce point pour s'élargir ensuite en cône dans les deux sens de telle sorte que, quels que soient les déplacements de l'entretoise qui puissent se pro- duire, le raccord entre la tige de l'entretoise et la tête ne subisse aucun contact et par suite ne soit soumis à aucune tension locale complémentaire.
Contrairement aux formes d'exécution connues des entretoises articulées, il est prévu conformément'à l'invention d'enfiler sur la tige l'organe de butée, c'est-à-dire la cuvette dans le cas d'entretoises arti- culées à rotule, ou la bague d'appui 10 dans le cas d'entretoises articu- lées à croisillon, avant le matage de la deuxième tête d'entretoise sur la dite tige et de former ensuite la tête d'entretoise et la partie avoisinan- te de la tige faisant face à la boite à feu de telle manière que le diamè- tre extérieur 18 de cette tête soit plus grand que le diamètre minimum 17 de la pièce d'appui de l'articulation.
Cette disposition permet de donner une résistance suffisante à la partie de la tige voisine de la boite à feu et qui doit supporter les fatigues dues aux efforts de flexion, sans que l'on ait à renforcer inutilement l'extrémité articulée de l'entretoise.
Une proposition complémentaire pour réduire le risque de fissu- ration dans les chaudières arrière de locomotives à entretoises soudées con- siste à renforcer la tête d'entretoise au droit de sa soudure avec la paroi d'une manière telle que son moment de résistance s'y trouve supérieur d'au moins 30% à celle apparaissant dans la section droite voisine maxima de la tige. Cette disposition tient compte de la réduction de résistance inévita- ble, au moment de la soudure de l'entretoise, de la partie de la matière at- teinte par la chaleur de soudure, cette réduction allant jusqu'à 40% de la résistance normale et formant, surtout dans le cas d'entretoises cylindriques, la cause principale de l'apparition de fissures.
Ce perfectionnement appa- rait en figs. 1 et 2 où les diamètres 3 et 5 ou 18 et 13 sont différents et se raccordent au moyen d'un bon arrondi. Cette disposition conforme à l'in- vention n'est pas limitée aux entretoises à tige conique.
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Pour la liaison entre les entretoises et la paroi, il est pré- vu encore un perfectionnement avantageux consistant en ce que l'extrémité avant de l'entretoise, tout au moins du côté de la boite à feu n'est plus soudée à la surface de la paroi mais à la surface intérieure de l'ouverture ménagée dans cette paroi de telle sorte que les parties de la paroi voisi- nes de la surface de celle-ci ne regoivent pas de soudure et peuvent céder aux efforts de déformation déterminés par les variations de température au cours de la soudure et en service.
La soudure des entretoises avec les sur- faces de paroi présente en effet l'inconvénient notable consistant en ce que les parois et les entretoises se trouvent alors déformées et se cintrent fortement dans l'un et l'autre sens de telle sorte qu'elles subissent une dé- formation permanente des avant la mise en service de la locomotive. Si la soudure se produit par contre à peu près au milieu de l'épaisseur de la pa- roi, l'échauffement irrégulier des deux surfaces de paroi disparaît et par là même la cause de la déformation locale de la paroi suivant une surface- concave et en même temps de la flexion des entretoises qui en est la consé- quence.
Même pendant le service, la soudure intérieure des entretoises, c'est-à-dire à l'intérieur des trous de la paroi, présente encore le grand avantage que la surface de la paroi faisant face au foyer peut céder à la 'for- te poussée due à la dilatation thermique à la périphérie des trous portant les entretoises sans qu'il se produise de matage ni de contraction ni,par suite, de déformation durable de la paroi dans le sens d'une concavité, ni de flexion d'entretoise. Il se présente également l'avantage que les points d'encastrement des entretoises demeurent plus froids et par suite sont moins sujets à brûlure. En fig. 3 on a représenté un tel montage d'entretoise dans. le cas d'une entretoise à tige conique; cependant la caractéristique confor- me à l'invention n'est nullement restreinte à de telles entretoises.
Dans le cas d'une telle soudure, il est possible pour un écartement donné des pa- rois, de donner aux entretoises une longueur inférieure de 25 à 35 mm. à celle qu'elles auraient dans le cas d'une soudure par l'extérieur. Dans le cas de boulons à tige conique ou amincie, le raccourcissement intéresse sur- tout la longueur des têtes parce que celles-ci n'ont pas besoin de pénétrer du côté eau sur plus de quelques millimètres dans le trou de la paroi pour assurer un guidage suffisant au moment de la pose. Si l'épaisseur de paroi est supérieure du côté de la chaùdière verticale que du côté de la boite à feu, il est également possible avec ce mode de soudure d'obtenir un éche- lonnement correspondant des longueurs des entretoises et la compensation cor- respondante dans la paroi de la chaudière verticale.
Il n'est pas nécessai- re d'entrer dans plus de détails en se référant à la fig. 3. Grâce à la dis- parition de la déformation de la paroi du côté de la boite à feu dans le sens d'une convexité au moment de la soudure, il devient possible grâce à l'inven- tion de prévoir un filetage à l'extrémité des entretoises du côté de la chau- dière verticale et d'y assurer l'étanchéité par exemple par mandrinage.
Il est d'une importance particulière, si l'on veut éviter les fissures au droit des trous des parois, fissures apparaissant surtout dans la zone de feu des boites à feu en acier, de prévoir conformément à l'inven- tion pour la tête de l'entretoise à souder sur la paroi; surtout du côté de la boite à feu, un diamètre qui est inférieur d'au moins 0,5 mm au diamè- tre du trou de paroi avant introduction de l'entretoise. Sur le côté gauche, correspondant à la boite à feu, de la présentation de la liaison par entre- toises en figs. 1 à 3, on peut reconnaître le jeu entre les diamètres de la tête d'entretoise et du trou de paroi, jeu qui existe encore après la soudu- re. Sur la fig. 1, 3 désigne le diamètre extérieur de la tête d'entretoise, 4 le diamètre du trou dans la paroi.
Le jeu minimum conforme à l'invention assure pendant l'échauffement en service la possibilité d'une dilatation suf- fisante de la paroi et de l'entretoise l'une par rapport à l'autre et on é- vite par cette disposition très simple le matage permanent mentionné au début de la présente description ainsi que la contraction ultérieure au moment du refroidissement,contraction qui, si elle est gênée provoque, comme cela était le cas jusqu'ici, une fissuration des bords des trous.
Etant donné que l'on n'a pas à craindre en service de matage permanent du côté de la chau- dière verticale mais qu'il existe au contraire un risque que la paroi et par
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suite la ligne de soudure se trouve trop tendue, il est prévu de plus confor- mément à l'invention d'épanouir les extrémités des entretoises du côté de la chaudière verticale après soudure et de réduire ainsi le jeu existant et à transformer les tensions de contraction apparaissant dans la ligne de soudu- re en tensions de compression. Du côté de la chaudière verticale, il nexis- te dans les figs. 1 et 3 aucun jeu entre la tête d'entretoise et le trou de la paroi.
Une autre amélioration intéressant.également la liaison entre les entretoises et les parois, a pour objet d'éviter les déformations perma- nentes de la paroi et des entretoises telles qu'elles apparaissent par le choix de procédés inappropriés de soudure pour les différents éléments de paroi.
Alors que jusqu'à présent les entretoises ont été généralement sou- dées par stades successifs sur des aires de petite étendue éloignées l'une de l'autre de manière à supprimer autant que possible l'action du chauffage de l'une des aires sur l'aire suivante, on procède conformément à l'inven- tion d'une manière différant totalement de la pratique antérieure en ce sens que l'on commence par un côté de la paroi pour souder successivement les en- tretoises de chaque rangée-successivement et en continuant progressivement d'une rangée à la rangée suivante sur toute l'étendue de la paroi. Ce pro- cédé permet de souder soit par rangées successives horizontales ou vertica- les.
Ainsi, on tient compte des poussées naturelles de dilatation et de con- traction des parois, beaucoup mieux que par la soudure dans des aires sépa- rées entourées par des éléments de paroi froids qui les soumettent à une certaine tension et leur font subir des matages et des dilatations permanen-' tes. Pour maintenir les flexions des entretoises à une valeur aussi faible que possible, il est recommandé de souder simultanément les entretoises du côté de la boite à feu et du côté de la chaudière verticale ou encore, si cela n'est pas possible, d'introduire et de souder à chaque fois quelques rangées d'entretoises l'une après l'autre et de n'introduire les rangées suivantes qu'ultérieurement et d'opérer ainsi progressivement sur toute l'étendue de la paroi.
Il n'est pas nécessaire d'un dessin pour faire com- prendre cette manière d'opérer à un technicien.
Le traitement thermique de la chaudière arrière de la locomo- tive en service, plus particulièrement lorsqu'on l'arrête et qu'on la lave, joue un grand rôle dans l'élimination des risques de fissuration, rôle dont il n'a pas été tenu compte jusqu'à présent suffisamment. Bien que l'on sa- che en principe qu'il faut protéger la chaudière contre toute variation brus- que de température, l'invention consiste principalement en ce que, par une amenée et une évacuation de chaleur convenablement réglées, on maintient fi- xe la direction du courant thermique, c'est-à-dire la chute de température de l'intérieur de la boite à feu vers l'extérieur, pendant le refroidissement de la chaudière arrière, ce qui n'était pas le cas jusqu'à présent.
Il est donc recommandé lorsqu'on refroidit la chaudière et pour maintenir l'apport de chaleur à partir du foyer d'atteindre avant d'enlever les scories et d'em- pêcher l'accès de l'air froid vers la boite à feu tandis que, pour évacuer la chaleur du côté eau, il convient de mélanger de l'eau froide au contenu de la chaudière et cela jusqu'à ce que l'eau de la chaudière se soit refroi- die jusqu'à environ 40 C. De cette manière, on évite tout renversement su- bit du sens de la chute de température dans la paroi de la boite à feu et ainsi toute déformation de la paroi vers l'extérieur et cela d'une manière certaine tout en permettant un retour tout à fait progressif des pièces dé- formées en cours de service vers leurs dimensions primitives.
REVENDICATIONS.
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