Machines a balancier. La machine à balancier. est
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plus monumentale que toute autre; mais elle exige un grand emplacement, tant en surface horizontale qu’en hauteur, des foudations plus considérables, et le palier du balancier doit être surtout bien relié à ces fondations.
Il est maintenant bien établi que la machine à balancier de Watt, à, un seul cylindre .vertical , ne compense aucun de ces inconvénients par une régularité plus grande ou par une diminution dans la consommation. Ce type tend donc à disparaître de plus en plus, si ce n’est pour les installations les plus considérables, auxquelles on désire conserver un grand' caractère.
Cependant cette disposition doit encore être préférée pour les machines d’épuisement qui agissent à de grandes profondeurs,, et en particulier dans le service des exploitations minières, parce qu’elle se combine bien avec le mouvement des tiges des pistons des pompes.
20Ô. Machwes db Woolf. Woolf a appliqué le principe de la détente à la machine à balancier, en employant simultanément deux cylindres; l’un de ces cylindres, le plus petit, fonctionne à pleine pression et c’est la vapeur provenant de l’échappement de ce premier cylindre qui vient agir, par se détente, sur le piston du plus gi^nd, pour foiumir une quantité de travail supplémentaire, sans augmentation de dépense de vapeur.
Sous le rapport du bon emploi de la vapeur, la machine de Woolf est aussi avantageuse qu’aucune autre, et elle a de plus l’avantage d’une grande régularité de marche, résultant de ce que l’effort constant exercé sur le petit piston vient joindre son action à celle de l’effort variable exercé sur le grand piston pendant la détente.
Il résulte d’ailleurs de cette disposition que la vapeur la plus chaude n’étanl soumise, dans le petit cylindre, qu’à une detente partielle, le refroidissement dû à cette détente est nécessairement plus limité et affecte moins la température de la vapeur qui vient, au coup de piston suivant, remplacer celle qui s’est écoulée. Il résulte de cette circonstance que les enveloppes de vapeur sont peut-être moins indispensables dans les machines de Woolf
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que dans les machines où la vapeur se détend dans un seul cylindre.
La forme générale de la machine* à- balancier est généralement adoptée pour la machine de Woolf. C’est sous cette forme qu’elle est surtout préférée dans les pays où la filature est l’industrie dominante ‘.celte industrie plus qu’aucune autre exigeant une extrême régularité dans la vitesse de l’arbre moteur.
On construit depuis quelque temps des machines à deux cy lindres, fonctionnant d’après le principe de Woolf, à bidles directes et à cylindres horizontaux. Ces machines ont également donné des résultats très-favorables, mais elles ne sont encore admises dans les ateliers de filature qu’en petit nombre et* pour ainsi dire à' titre d’essai.
287. Machines accouplées; Dans les bateaux et dans les locomotives , on emploie toujours deux machines accouplées sur le môme arbre, en alternant les temps morts de l’une et dé l’autre. Celte disposition, tout à fait* indispensable Ibrsqu’bn ne peut employer un volant, est aussi éminemment favorable pour les machines fixes, auxquelles l’action dû volant vient encore ajouter une nouvelle régularité.
Pour 40 chevaux et au delà, on préférera fractionner la puissance totale en deux cylindres accouplés de celte façon, et l’on obtiendra môme avec les plus grandes détentes la môme régularité qu’avec les meilleures machines de Woolf.
Les machines à grande détente variable pouvant facilement développer un travail double de leur travail normal, il résultera de celte disposition un autre avantage consistant en ce que, pendant la réparation de l’un des cylindres ou de l’un des pistons, l’usine pourra être desservie complètement par le seul cylindre disponible.
L’accouplement de l’action des deux pistons de la machine de Woolf diffère complètement du mode qui vient d’ôtre indiqué et que l’on désigne en général sous le nom d’accouplement par manivelles à angle droit. Dans la machine de Woolf, les deux pistons fonctionnent simultanément dans le môme sens, et la vapeur qui s’échappe du petit cylindre vient exercer son effet sur le grand piston. Celte simultanéité des deux actions exercées
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dans le môme sens, direclement sur le balancier, ne résout pas, comme la précédente disposition, la qucsiion des temps morts, et elle ne peut être appliquée aux machines de bateaux , qu’à la condition d’employer simultanément deux machines de Woolf complètes, agissant l’une par rapport à l’autre, dans les mêmes conditions que dans le système d’accouplement sur manivelles à angle droit.
C’est pour obvier à cette complication de l’emploi simultané de quatre cylindres, que, dans ces derniers temps, on a proposé de placer entre le petit et le grand cylindre d’une même machine de Woolf, une sorte de réservoir, dans lequel la vapeur s’accumule pendant la période du premier échappement, pour agir ensuite sur le piston du cylindre de détente, après un quart de révolution, à peu près. Lorsque cette disposition est combinée avec le réchauffement de la vapeur pendant son passage dans le réservoir intermédiaire, elle produit d’excellents résultats, et l’on peut considérer cet arrangement comme l’un des plus nouveaux et des plus efficaces.
288. Comparaison entre les machines horizontales et les MACHINES VERTICALES. On a longtemps discuté sur la question de savoir si les machines horizontales, à bielle directe ou à bielle en retour, pouvaient offrir les mêmes avantages que les machines verticales à balancier. Aujourd’hui toute incertitude a cessé; les machines des locomotives, des locomobilcs, la plupart des machines des bateaux à hélices, et un grand nombre de machines fixes sont à cylindres horizontaux. L’expérience a aussi fait taire les craintes exagérées que la possibilité de l’ovalisation des cylindres avait fait naître.
MM. Thomas et Laurens, en faisant exécuter en fonte dure les cylindres de leurs machines horizontales, ont fait voir combien cette déformation était lente, et l’on peut affirmer aujourd’hui que, dans le choix d’une machine à vapeur, celle en question ne doit plus exercer aucune infiuence. Les industriels devront donc sc décider exclusivement d’après les conditions d’emplacement et de prix, sans avoir aucun égard à l’horizontalilé et à la verticalité des cylindres.
Les nombreuses tentatives faites dans ces dernières années
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pour disposer horizontalement les cylindres des machines de .Woolf sont une nouvelle preuve de la préférence que Tindustrio semble même accorder a cette disposition.
Nous ajouterons toutefois que ces machines de Woolf, à cylindres horizontaux, ne sont pas encore adoptées d’uiie manière un peu générale.
falcui des dimensions à donner aux diverses pièces des machines à vapeur.
289. Épaisseur des tôles des chaudières. L’épaisseur à donner aux tôles qui entrent dans la construction des chaudières à vapeur est déterminée par l’ordonnancé du 22 mai 1843; mais les prescriptions de celte ordonnance devant être prochainement remplacées par de nouvelles instructions, les épaisseurs de ces tôles devront elles- mêmes être modifiées dans un avenir prochain.
La formule relative aux épaisseurs des tôles est la suivante :
e"^=l,8 DP + 3
Dans cette formule « est l’épaisseur de la tôle en millimètres, D le diamètre de la chaudière en mètres, P la pression effective de la vapeur exprimée en atmosphère.
Une décision spéciale prise à la date du 20 mars 1856, sur le rapport de la commission centrale des machines à vapeur a autorisé à réduire d’un tiers les épaisseurs calculées par la formule précédente, les dimensions des tôles d’acier qui seraient employées à la construction des chaudières à vapeur.
290. Soupapes de sûreté. L’aire de chaque soupape de sûreté doit être de 0"’*» 000 4056 par force de cheval. La charge correspondant à cette surface et à la pression pour laquelle la chaudière est timbrée, doit être exercée sur la soupape au moyen d’un levier à l’extrémité duquel un poids est directement suspendu.