HOTEVB A DOUBLE EFFET A VOLANT

94!2 — Moteur intérieur. — On a introduit récemment (*) dans l'épuisement des mines, le moteut à double effet, avec lequel la vapeur actionne un arbre tournant muni d'un volant. L'appareil peut être installé de deux manières différentes : au fond ou au jour.

Quand la machine motrice est placée dans les travaux (fig. 61 1 , 612) (■), la maîtresse tige disparaît nécessairement. II ne saurait, en effet, être question de l'actionner par-dessous et par compression, pour la remonter malgré la pesanteur. Cette suppression entraîne comme conséquence celle des répétitions, que l'on n'aurait plus aucun moyen de relier au moteur. L'installation de la machine dans l'intérieur ne peut donc se concilier qji'avec le type de pompes, dans lequel l'eau est relevée sans discontinuité depuis le fond jusqu'au jour. On arrive ainsi à se débarrasser à la fois de la maitresse tige, de l'attirail destiné à l'équilibrer, et de tout le mécanisme des répétitions.

Mais, en revanche, indépendamment des inconvénients inhérents à l'élévation de l'eau sur une seule travée (n^ 907), et à l'installation

(*) Bull, min., 4", V, 343.

(*) Cette machine a été construite par M. Âudemar (de DôIe) pour le puits Saiote- Marie de Nontceau-les-Mines. L'entretien d'eau, de 3200 mètres cubes en vingt-quatre heures, est relevé de 334 métrés, dans l'espace de vingt heures, ce qui représente une force réelle de 207 chevaux.

Le moteur se trouve installé à 300 mètres. Une conduite de vapeur de 0",20 de diamètre et 403 mètres de développement total, descend dans un puits de 2 mètres, parallèlement à celle qui sert pour l'élévation de l'eau. L'échappement est rejeté dans un second puits semblable au premier. Les cylindres ont Q^So de diamètre et 1",10 de coui*se. Des soupapes de sûreté, placées aux extrémités des cylindres, sont chargées de manière à se soulever pour une pression supérieure d'un kilogramme au timbi*e du générateur. On évite ainsi que les grandes condensations intérieures n'accumulent des quantités d'eau capables de faire sauter les fonds. Les tiges des pistons traversent ces deux fonds de part en part. Elles actionnent d'un côté la pompe élévatoire de 34 mètres et, de l'autre, le jeu foulant de 300 mètres.

La machine est sans condenseur. La hauteur d'élévation est, en effet, supérieure à la limite qui permet d'opérer la condensation avec l'eau extraite (n* 935), et la situatioa intérieure de l'appareil ne permettait naturellement pas d'avoir recours à l'emploi d'eaux étrangères (Bull, min., 2% I, 437, Audemar; VIH, 819, Buisson).

des moteurs à vapeur dans le fond (n' 701}, on risque de voir une

Fin- GU cl Oli.

fc^4

S9d ÉPCISEMENT.

avarie de l'appareil, ou une crue exceptionnelle, maîtriser Tépuisement et noyer la machine. Il faut donc, tout au moins, reculer cette éventualité en créant, ordinairement à Taide de vieux travaux, des réservoirs considérables, capables de renfermer Tentretien d'eau pendant un temps notable (^). En outre, la grande puissance nécessaire pour être en état de lutter contre Tinondation, devient un embarras dans les conditions normales. M. Hilt, à Kohlscheid (Aixla-Chapelle), a, pour remédier à cet inconvénient, admis comme principe la subdivision de l'appareil d'épuisement en plusieurs machines distinctes, que l'on ne met en marche que dans la proportion nécessaire pour l'épuisement.

tf'^

943 — Moteur extérieur. — Lorsque la machine est installée au jour, la maîtresse tige reparait, comme liaison nécessaire entre le moteur et la pompe du fond. On se trouve dès lors en présence de cette difficulté, que la machine étant à double effet, elle doit agir dans les deux courses, ascendante et descendante, de la maitresse tige, tandis que nous avons reconnu qu'il est inadmissible de fouler sur l'eau, par l'action de la vapeur, en comprimant la tige. On est arrivé cependant à tourner très habilement cet obstacle à l'aide de contrepoids, et à combiner deux solutions très élégantes, relatives à l'emploi de pompes foulantes ou élévatoires (*).

Si l'on emploie des pompes foulantes, on donne à la tige un poids T égal à celui E de l'eau de la colonne. Le contrepoids C a pour

valeur la moitié, -x ou ^, des précédents. La vapeur, par l'intermédiaire du piston et de sa tige, agit alors, non plus sur la maîtresse tige directement, mais sur le contrepoids. On y réunit immédiatement ces organes à l'aide d'une bielle ordinaire, sûr laquelle on

(■) Bien que la combinaison du moteur intérieur ne paraisse pas destinée i jamais prendre la prépondérance sur Tautre type, qui restera toujours la solution des gi*andes profondeurs, elle jouit cependant d'une certaine vogue en Angleterre et dans quelques districts du continent. A Kohlscheid, par exemple (bassin de la AYurm), on a déjà in~ stalle plus de quinze moteurs au fond, relevant Teau, dans une seule travée de 270 mètres environ, avec un débit qui atteint i"^^5 par minute.

C) Nous continuons, dans ces explications, à supprimer, pour plus de clarté, l'influence des résistances passives, qu'il serait aisé de prendre eu considération dans une application effective.

MOTEUR D'ËPUiSEHENT. S93

pourra impunément tirer et pousser alfemativement , car elle csl courte, et son équarrïssage est mis, comme dans toutes les machines, en harmonie avec sa longueur.

A la montre de la maîtresse tige, on demande à la vapeur une

T action égale à la moiliè-n du poids de celte tige, et l'on emploie cet

effort à repousser vers le bas le contrepoids ('). Comme ce dernier est,

T en mùnic temps, sollicité à descendre par son propre poids C = -n. il

devient ainsi le siège d'un effort total T, capable de remonter la tige par l'intermédiaire du balancier qui la réunit aâ contrepoids. Pendant ce lemps, l'eau reste en repos.

Lors de sa descente, la tige agit sur le liquide en le foulant par son propre poids T ^ E. Les choses se passent, à cet égard, comme dans le moteur à simple effet, et sans que la vapeur vienne y niûler son infenention. Elle s'emploie, pendant ce temps, à remonter, en le

T tirant à l'aide de sa courte bielle, le contrepoids ;r, ce qui exige de

sa part un efîort prériscmcnt épi à celui de la course inverse.

944 — Dans |e cas Jes pompes élévatoires (fig. 615)('), on donne au contrepoids une valeur égale aux poids réunis de la liffc et de la moitié de l'eau :

(•) Ou à releier l'extrémili} opi>03ée du balancier auquel il est adapté.

(*) Cette machine a àlù consli-uite pour lea mines de Trels (Bouchea-du-Rhùiie}, par NM.Itiétrii et Hévollier de Saint-Etienne. L'entretien d'eau peut atteindre i U 000 mètres cube; en TJngt-quntre heures. On le relève de 130 mètres, juiqu'à une galerie d'écoulement située à IIS mètres de profondeur. On y a installé le moteur dans une chambre souleiraîne, un peu au^essus de la galerie, ann de le préserver en cas d'inondation complète. Halgi'è cette situation spéciale, l'appui-eil ne rentre pas dans la catégorie dss macbines intérieures (n° !)42), puisqu'il est placé au-desiui, et non au-deinoua de la colonne d'élévation des eaux.

Une pompe èlèvatolce. d'une hauteur uu peu moindre que U moitié de la relevée, est surmontée par un jeu foulant renversé. Leurs maltresses tiges Eontirdé[)endaiitc3. On pourrait, par suite, en vas d'inondatioti, dételer la pompe inférieure, et marcher seulement arec l'appiu'eil foulnnt.

I.a machine appartient au type compotiad. Elle est fomiée de deiu|motcars distincts,

A la montée, la maîtresse tige agit par Iraclion pour élever le liquide. La vapeur est donc chargée d'enlever, tout à la fois, la

Fig. 613 Machine dépuisement compoupd (mine de Treti).

tige T et l'eau E. Elle y est, a la vérité, aidée par la descente du qui cooimandent l'u'bre de roUtioo au raojen d'engrauges du rapport de 3 ft T. La

MOTEUR D'ÉPDISEIIENT. 393

contrepoids, sur lequel elle agit avec sa bielle en le poussant vers le bas. Elle n'a, par conséquent, à développer que la différence :

 la descente, la tige étant sans action sur l'eau qui leste en repos, son poids T sert à remonter le contrepoids C. Mais il n'y suffirait pas à lui seul. La vapeur est obligée de tirer sur ce dernier pour fournir l'appoint nécessaire :

c'est-à-dire un effort égal à celui de la course précédente.

945 — Discussion. — La machine à double effet présente des avantages assez marqués. En premier lieu, le travail d'une double course, équivalent à l'ascension d'une cylindrée d'eau, est ici fourni par les chaudières sous la forme de deux courses simples, au lieu d'une seule. Le cylindre où s'effectue le jeu de celte vapeur deviendra donc deux fois moins volumineux. Or cette réduction du calibre du cylindre et du piston entraine, pour une petite partie, relie des frais d'établissement et du rayonnement calorifique, mais surtout celle des frottements, qui sont proportionnels aux poids des

ïilesse atteint normalement 10 i 12 coups par minole, et ses principales dii

Diunëlre des petiia cylindres 0-,640

— grands cylludres 1",28D

— pompes i sir 0-,4M

— pompes foulantes 0',530

— pompes élévatcdres Oo.US

Course des pistoos & vspeur. O'.MO

— monivelles 1",80D

— pompes foulantes i",500

— pompes élévatoire» Î",1(W

[Bull, mm., 3*. TIU, 817, Buisson.)

L'énorme masse de Tatlirail, qui figure dans les moteurs à simple effet, avait pour but de masquer les inégalités dues à la détente. Or ces effets sont naturellement en raison de la quantité de vapeur qui agit, et celle-ci se trquve réduite à moitié pour chaque course simple. On pourra donc restreindre, sans nuire au fonctionnement, l'importance des masses parasites.

Cette réduction pourra être d'autant plus accusée, qu'une partie de ces masses figurera dans l'appareil sous la forme d'un volant monté sur l'arbre de rotation, et quelquefois de deux volants disposés de part et d'autre d'un plan de symétrie. Or on sait que, dans cet organe, l'action régulatrice due à la masse est associée à l'influence du carré du rayon, ce qui permet de réduire le poids à volonté, tout en obtenant le même degré d'uniformisation. Notons toutefois que, dans le cas actuel, au lieu d'établir, comme dans la plupart des machines, le volant avec une ampleur surabondante, on calculera très juste son moment d'inertie, d'une manièi^ qu'on pourrait même être tenté de considérer comme insuffisante. Il laisse alors, en effet, ralentir la fin de la course, comme si la machine avait peine à passer le point mort. C'est en vue de déterminer vers ces instants un ralentissement marqué des mouvements du liquide, de manière que les manœuvres de clapets puissent s'opérer sans que l'on ait à redouter les coups de bélier.

Si l'on ajoute à ces avantages dus à l'emploi du double effet, ceux qui sont inhérents au système compound, lorsque l'on jugera à propos de l'adapter à cet office, comme c'est aujourd'hui la tendance générale, on comprendra que l'on puisse arriver ainsi à détendre deux ou trois fois plus, à égalité de vitesse moyenne, dans une machine de Woolf à double effet, que dans un moteur à simple effet et à cylindre unique.

Ajoutons encore que le mécanisme de rotation limite rigoureusement la course du piston, qui n'est pas géométriquement déterminée dans la machine à simple effet, ce qui l'expose, en cas de rupture des maîtresses tiges, à lancer son piston de manière à tout disloquer. Il s'ensuit également une réduction des espaces nuisibles,

dans le moteur à double effet. . .

Grâce à ces divers avantages, ces engins peuvent être menés

MOTEUR D'ÉPUISEMENT. 9a7

plus vivement. On a élé jusqu'à 56 tours du volant par minule, en ayant soin de réduire ce chilïre à 12 coups doubles, à l'aide d'un rapport d'engrenages.

MOTEUB A DOUBLE EFFET A C&TABACTB

946 — Pompes san$ détente. — L'emploi du double effet de la vapeur sur l'une et l'autre face du piston, dans les deux raurscs simples, n'est pas inséparable du mouvement de rotation. Une classe spéciale de moteurs à double effet actionne la pompe par traction directe, et le volant en disparaît avec l'arbre tournant.

La distribution de vapeur est alors, d'après un arlïlicc qui remonte à Newcomen, directement attaquée par le piston lui-nkhnc au\ extrémités de sa course. Dans la pompe Blakc, par exemple ('), le piston rencontre, à une petite distance du fond du cylindre, un heurtoir mobile qu'il y refoule |fig. 614). Ce mouvement se transmet, à l'extérieur, à un système de tringles de communication qui font rentrer, par le fond opposé, un heurtoir semblable, pour altendrc le retour du piston. En même temps, elles actionnenl, au milieu de leur lonj^^ueur, le tiroir de disiribution qu'elles di>placent brusquement, de manière à intervertir le jeu des lumières pour provoquer la course rétrggrade. Des dispositifs plus ou moins analogues, dont quelques-uns fort ingénieux {'), sont empbyés en grand nombre pour des épuisements d'importance restreinte f).

Le tiroir ne se trouvant en relation avec le piston qu'aux extr^- , miles de la course de ce dernier, la machine marche nécessairement sans détente, ce qui est une condition anti-économique.

(') Hevue coloniale, mors 18TS. — Engineering, 9 juillet 1875, p. 37.

(*) PoillOD, Traité théorique el pratique det pompet, 158. — SlBpfer, BulleJia de la Société teienlifique dt lUarteille, 1879. — FanlaiDe el Buquel, Revue induttritlU, 1X76, 245 ; se mai 1878. — llirscli. RepporU du jury international de l'Expoiitioi. de 1878. Groupe VI, classe 54, [i. 240. — Buisson, Bull, min.. S-, VIII, 837. — Engineering, 16 juillet 1875. p. 4t. — The Engineering and Mining Journal, 5 avril 1884, p. !54,

(>) Pompes Baili^y, Can-, Cni'retl. Ë. CareUe, Colburii, Earte, Hardock, Uenwooi.l. Kinsey, Lee, LInïd, Norlbey, Parker, rkUiiDg, Prunier, RamaboUon, Schaw, Sbanks, Scliullz, Silver, SUprcr, Tyler, Walkcr, tforthingion, Wright, etc.

Quelques-uns de ces appareils consomment jusqu'à 12 kilogrammes par cheval cl par heure, à la vérité avec des combustibles très inférieurs, vaporisant à peine 5 kilogrammes d'eau pour 1 de charbon. (ts rachètent cet inconvénient par une certaine simplicité, el un grand rendement géométrique. Le piston de la pompe est monté sur

Fig. S14. Pompe aiplrante d« Blake, 1 double erTcl et t traction

la même tige que celui du moteur. L'eau passe à travers une capacité, qui forme condenseur à une demi-atmosphère environ, et qui se vide à l'aide d'cjecteurs tels que ceux de Cherry, Holmann, Hac-Carler, Morton, etc.

94"y — L'absehce de délente donne, en outre, naissance à un inconvénienl sérieux, particulièrement pour les appareils qui présentent peu de masse et, par conséquent, peu de force vive acquise. En effet, le moteur fonctionnant à pression constante, il doit y avoir à chaque instant équilibre entre l'effort de la vapeur sur le piston moteur, et la résistance offerte par l'eau. Or, pendant le renversement de la distribution, le tiroir se trouve, à un certain moment, à cheval sur tes deux lumières. La vapeur étant ainsi

MOTEUR DtPUISEHENT.

coupée , il va se produire, pour finir la courae, une faible détente. Par suite, l'effort moteur devient immédialement infémur à la résistance à vaincre, et il peut arriver que, celle-ci restant victorieuse, le piston n'atteigne pas le point mort, n'achève pas le renversement de la distribution, et que la machine s'arrête définitivement.

Fig. 615. Pompe Tangye.

Divers artifices ont été employés à cet égard. Dans la pompe Uerryweather, le piston agit, non pas, comme dans le cas précédent, sur sa propre distribution, mais sur celle d'un petit cylindre auxiliaire, dont le piston actionne à son tour le grand tiroir.

Dans ia pompe Belleville, un peu avant que le piston à vapeur attaque le tiroir, un conduit s'ouvre dans la pompe, de manière à faire communiquer ensemble les deux faces de son propre piston. La résistance se trouvant par là subitement supprimée, le pistonmoteur s'élance et achève facilement sa course.

Dans la pompe Tangye f), le jeu des heurtoirs expliqué ci-dessus est remplacé par celui des différences de pression entre la chaudière et le condenseur. A cet effet {fig. 615), le lii'oir se trouve pris entre deux pistons latéraux, qui le maintiennent à droite et à

(•] CRM, 11177, mail, 1; mai, 4. Gudm du PavUtoa.

gauche. Dans la position actuelle, tout leur ensemble a été reporté vers la gauche, ce qui a pour résultat de donner la vapeur sur la face gauche du piston-moteur, en le poussant vers la droite. Mais une chambre, restée libre derrière le piston-distributeur de droite, permettra à tout le système de se rejeter de ce côté, quand il y sera sollicité. Pour cela, deux fuites permanentes fournissent incessamment de la vapeur, à la. fois sur les deux faces extérieures des pistons-distributeurs. Quand le piston-moteur arrivera au fond de course à droite, il effacera un petit clapet, en le refoulant dans la paroi du cylindre, d'où il fait saillie sous la pression d'un ressort. Par là, on ouvrira la communication entre le condenseur et la chambre libre. La pression de la fuite de vapeur s'y trouvant annulée, celle de gauche, qui subsiste en permanence, ramènera instantanément la distribution vers la droite. La disposition se trouve dès lors renversée, et le piston repart pour la course rétrograde. Une clef placée à la partie supérieure permet en outre la mise en marche, en donnant action du dehors sur le tiroir.

948 — Pompe Davey à détente et cataracte différentielle. — Les nombreux défauts que nous venons de reconnaître au principe des pompes à action directe, semblaient de nature à entraver leur emploi pour les grands épuisements de mine. M. Davey a réussi à les annuler de la manière la plus habile, et à constituer, sur cette donnée, un appareil d'une complète docilité (^). 11 y est arrivé en combinant, avec la cataracte à vapeur et à étranglement régulateur dont nous avons parlé plus haut (n° 820), la distribution différentielle déjà imaginée par lui pour les machines à simple effet (n° 938).

D'une part, le moteur est alors parfaitement en main, et l'on peut, à volonté, par la manœuvre d'un unique robinet, lui communiquer une allure précipitée, ou le ralentir indéfiniment, et même l'arrêter complètement. D'autre part, indépendamment de cette intervention arbitraire de la volonté de l'homme, il subit

(1) nirsch, Rapports du jury inlemational de VExposition de 1878, groupe VI, classe 54, p. 252. — Engineering, 24 septembre 1875, 250; 26 novembre 1875, 412.

NH. Cope et Maxwell ont établi une combinaison différentielle analogue [Engineering, 1875, t. II, 37; 1876, t. II, 57).

MOTEim D'ÉPUISEMENT. 50i

automaliquemeal l'influence de sa propre marche, et n^gularisc de lui-même la distribution, de manière à uniformiser sa vitesse, en effaçant les modifications de hasard, auxquelles il peut se trouver exposé.

Cet appareil est tellement caractéristique que j'entrerai, ii son égard, dans des détails circonstanciés.

949 — La figure 616 montre en A le cylindre à Tapeur, surmonté de sa boite de distribution B. La tige C du piston aelionue directement les pompes D. Elle porte, en outre, un appendice E qui, par l'intermédiaire de la bielle EF, gouverne le levier différentiel FG. Ce dernier commande en G la tringle du tiroir li. 11 est liii-

ly, i Iraotion direcla et dlilribuUon dirtorciiiicllr?.

même sollicité en H par la tige U de la cataracte. Celle-ci comprend le cylindre hydraulique I, dont l'étranglement est réglé par un petit volant, et le cylindre auxiliaire à vapeur J. La distribution K de ce dernier est menée par le levier KL, actionné lui-même par la tringle LMN, munie de deux taquets M et N, que la touche 0 du levier différentiel viendra, en temps voulu, heurlcr successivement. Indiquons d'abord le jeu normal de cet ensemble.

Supposons le tiroir B à cheval sur ses deux lumières, et la distribution K engagée de manière à solliciter vers la gauche la cataracte I. Celte dernière actionne en H le levier différeiiliol, qui poussera vers la gauche la tringle GB, et démasquera la lumière de droite, en refoulant à gauche le piston A. Dès lors la potence E, en se portant du même côlé, fera basculer le levier différentiel autour du point presque fixe 11, et ramènera G vers la droite, ce

iT«::

Et I

502 ÉPUISEMRNT.

qui a pour résultat de couper la vapeur et d'eflfectuer la détente. En outre, vers la fin de la course, la touche 0 viendra buter contre le taquet N, et tirera vers la gauche la tringle NML, en faisant basculer le levier LK, et renversant le sens de la distribution K, pour effectuer la course inverse dans des conditions absolument semblables.

950 — Tel est le jeu normal. Indiquons maintenant comment il subit la double régularisation dont j'ai parlé : volontaire ou automatique.

La première est uniquement due à l'influence du robinet d'étranglement I qui, en créant pour la vapeur K une résistance arbitraire, laisse arriver plus ou moins tôt la tige IJ dans la situation qui ouvre l'admission par la tringle GB. On peut ainsi communiquer au moteur le rythme général que l'on juge à propos de lui donner, en effectuant, en temps voulu, l'ouverture de l'admission.

La seconde influence régulatrice est puisée dans la marche ellemême, pour couper plus ou moins tôt la vapeur. Supposons, en effet, qu'un défaut de résistance appelle la machine à s'emporter. La potence E allant trop vite, fera, par la bielle EF, basculer plus tôt qu'à l'ordinaire le levier FG, autour du point sensiblement fixe H. Elle repoussera prématurément la tringle B, en raccourcissant ainsi l'admission. De là, une diminution dans la quantité de vapeur introduite, un affaiblissement de la puissance, et un ralentissement qui ramène à l'allure normale.

L'inverse se produira, si un excès de résistance tend à alourdir l'allure. L'admission restera, dans ce cas, ouverte plus longtemps, le piston engendrera en pleine pression une fraction plus considérable du volume total du cylindre, et le moteur retrouvera ainsi un supplément de puissance, pour lutter efficacement contre l'obstacle.

AlOTRUR O'ËPmSEHENT.

HOTEliB A IMOBLB KWVKT A VALANT ET GATARACrTE

OSl — M. Kley a établi, en 1876, pour les mines de Bleialf (Prussi^), un lype de machines très remarquable, qui participe de chacune des deux classes précédentes ('). Elles soni, en efîet, à douhle eflet, munies d'un arbre de rotation et d'un volant ; et, cependant, elles ont une allure intermittente gouverni^e par une cataracte. Expliquons successivement comment ces caractères, en apparence si opposés, ont pu être conciliés dans un même appareil, et quels avantages on attend de leur association (fig. 617) ('}.

La vapeur agit également sur les deux courses du piston, d'après l'aménagement qui a élé expliqué ci-dessus (n" 945), C'est une cataracte à huile qui est chargée d'ouvrir l'admission, pour la course descendante du piston destinée à enlever ta inaitresse tige. La course ascendante lui succède sans interruption. Pendant cette révolution de l'arbre, la machine opère elle-même les autres fonctions de la distribution, à savoir : la détente, très prolongée en yue de l'économie, l'échappement, la compression, et môme l'admission de la course ascendante qui succède au mouvement descendant. Le volant commence par emmagasiner l'excès de force vive, déve-

(*) CflJ(,5miii Wl, iO,CroK\.— (EiterreichiicheZeiltehrifl, KWî. \5,Zi: iSia.mo.

(*) Cette machine n Hé étalilie, sur les plans de U. Ki?j, par les nieliere de la Salm'acheo Haschineiirnbrik ii Blansko {Horavie), pour le puiU lleinrich de la Sociélù Kaisei'-Ferdiiiand-Nord-Balia, siluè i Hâhrish-Ostrau, dans la mf me province.

Elle est à cylindra unique de 1',IM) de diamètre et 1*,90 de course. I.e balancier présente deui bras dont les langueurs sont doubles l'une de l'autre (ji" 937), K l'eilrcmité du plus court, s'articule la bielle de U maîtresse tige. Clells-ci ipparticnt au type crucial représenté par la ligure Ml, et pèse 37 ■/, tonnes. En un point intcrmédiatre se trouTe la lige de la pompe à air. Au milieu du grand bras, la tige du piston se relie à un parallélogramme de Watt sinpliBé. L'extrémité actionne la bielle du volant. Entre les deuK flasques du balancier, tm a installé un disque contrepoids de 10 '/i tonnes. La distribution est à soupapes, manceuTrées par un jeu da fer. L'admisi.ion dure pendant □n tiers de la course.

Trais pompes roulantes servent i atteindre le niTeau de 300 inètres, et deui pompes aspirantes et foulantes, h descendre âO mètres plus bas. La venue d'eau, de 050 mètres cubes en vingt-quatre iieures environ, s'est trouvée parfois doublés, le poids lolal de la machine est de 73 tonnes.

504 " ÉPUISEKEHT.

lopp^ au début de chacune de ces deux courses simples par l'attaque de la pleine pression. Il restitue cette puissance en un de course, de manière à atténuer la trop grande iiTégularité que produiraient, sans cela, cette longue détente et la forte compression. Seulement ce volant est paresseux, et calculé rigoureusement de manière à ne pas dépasser une révolution. La machine s'ari-fite ainsi

Fig. ei7. Hubine d'^uiiement de Kle), i toUat «t A caUracU.

après avoir fourni son coup double, tout comme dans le simple eflet; et elle restera en repos jusqu'à ce que la cataracte, que le mouvement de l'appareil a remontée pendant ce temps, déclanclic de nouveau l'admission au bout d'un temps arbitraire, pour fournir un nouveau coup double.

962 — On trouve à cette combinaison l'avantage d'établir une liaison cinématique, qui détermine rigoureusement la course du

MOTKIR DÉPUISEMENT. 7AÙ

piston. Nous avons vu que, dans ics machines a situpli' elVct, celle excursion est arbitraire, et ne se limite que par le jeu lelutif de la puissance et de la résistance. Tout au plus, dispose-t-on un tampon de choc, pour obvier aux inégalités imprévues et achever d'arrôter le piston, s'il arrive que la vitesse ne décroisse pas assez vite. Mais il est clair que ce tampon peut Cire brisé, et le l'ond emporté par le piston, lorsque celui-ci se trouvera lancé tiop violemment. C'est justement ce qui arriverait pour une tige brisée, une pompe désamorcée, une fuite qui se déclarerait subitement. La résistance normale se trouvant alors supprimée, la machine s'eraporlerail sous l'inlluence de la puissance, privée de son antagonisme habituel. Avec la disposition actuelle, au contraire, le piston ne peut dépasser un maïimum d'excureion. déterminé géonii'lriqnement par l'instant où la bielle se trouve dans l'alignement de la manivelle. Cette dernière stoppe toujours un peu en avant ou en arriére dL^ ce point mort, afm que la machine reste prête à entrer en mouvement par la nouvelle admission. Si la manivelle s'arrête avant le point mort, elle retournera en arrière, et le volant prendra un mouvement pendulaire intermittent, dont les oscillations seront très voisines de 560 degrés. Si l'arrêt a lieu un peu en arrière du point mort, ce que l'on peut régler à volonté, l'arhre possède nn mouvement intermittent, mais progressif.

En cas de rupture de tiges, si la machine n'est |ias di;triiite du premier coup, on obtient ce résultat très remarquable, que, loin de devenir ingouvernable, elle s'arrêtera docilement d'elle-iiiéme, après avoir simplement achevé le coup double commencé. En ell'ct. en raison de l'excès de puissance qui vient déranger les calculs habituels, le volant, au lieu de s'arrêter doucement au point oidînairc. après avoir achevé la double course, dépassera évidemment cettelimite. Une nouvelle course descendante commencera donc sant. discontinuité pour le piston, et, dès lors, l'organe habituellement chargé de remonter la tige de la cataracte, après qu'elle a donné le signât d'une nouvelle course, en débouchant l'admission à l'instant où elle achève de descendre, quand on lui en hiissi- le temps, rencontiera, dans cette précipitation, la lige on question pendant qu'elle est en train de (lescciidn;. 11 l;i id'onli'in donc.

avant qu'elle ait pu, en achevant son mouvementr aller rouvrir la soupape d'admission. La course se continue par conséquent sans vapeur, et uniquement en raison de la force vive surabondante de la révolution précédente. Dès lors, il est clair que la machine ne tardera pas à s'arrêter.

953 — A cet avantage capital de concilier ainsi la sûreté due au mécanisme de rotation, avec les facililés, précieuses pour l'épuisement des mines, que procure le jeu intermittent produit par la cataracte, il convient d'ajouter l'emploi de la longue détente, que permet la présence d'un volant, capable, quoique paresseux, de masquer une partie des irrégularités de la révolution, tout en conservant l'allure ralentie et mourante aux extrémités, qui est propre aux machines à simple effet, et si bien en rapport avec le jeu des soupapes^ en leur laissant le temps d'accomplir leur mouvement.

Ajoutons encore que les deux sortes de distribution sont indépendantes, et que chacune d'elles, en état de fonctionner seule, peut être isolée au moyen d'un débrayage, s'il arrive que l'auti'e se trouve avoir besoin de réparations; circonstance d'une grande valeur, car l'épuisement est un service qui ne saurait attendre. Cette indépendance des deux modes de distribution communique à ces moteurs mixtes une grande élasticité. Avec la cataracte, on peut abaisser la rapidité de la marche jusqu'à moins d'un coup double par minute. En la supprimant, on arrive à porter l'allure au degré maximum que comportent les machines de rotation. M. Voigt a également imaginé, pour ces belles machines, un dispositif qui permet de marcher sans intermittence, quand on le juge ù propos (').

BÉ«Ë]|VÉBATEUB BOCIIILOLTZ

954 — Un perfectionnement ingénieux a été introduit par M. Bochkpltz dans les machines d'épuisement, sous le nom de régé-

(*) Julius von Hauer [Bei-g und BûUenmânnischeê Jahrbuch, XXXU, 1884, pi. I, iig. 1 à 5).

MOTEUR DtPUISEHENT. 307

ndraleur de force ('). Comme un clapet, quelle que soit sa forme, présente nécessairement une certaine surface de contact a\ec son siège, la pression s' exerce sur une étendue plus grande par-dessus que par-dessous (') . Il s'ensuit qu'il faut, pour soulever celle soupape, un excédent de force motrice, qui n'a d'ailleurs besoin de s'exercer que pendanl un temps extrêmement court. Dès que lecliipet est disjoint de son appui, cette différence devient inutile, puisqu'une même pression enveloppe alors le corps solide dans toutes SCS parties.

Ce|jendiint cellç force ne saurait ôlre instantanément anéantie, attendu qu'on lu réalise au moyen d'un excès de poids dans la maitresse-tige foulante, ou devapeur motricedans !a pompe élévatoiro. Il s'ensuivrait donc des accélérations funestes, si l'on n'arrivait pas a crOer de suite des résistances spéciales, en antagonisme avec cette puissance remise en liberté. 11 est possible d'y parvenir en étranglant la vapeur avccla soupape d'équilibre. Toutefois, on ne saurait voir là qu'une solution imparfaite.

BSS — M. Boclikiillz en a indiqué une exti-êmemcnl simple {').

(>) Bocbkolli : £« F^éHéraeur dt force, IgGO, Vaten tiennes. — l.t régénéraicur, etc., 18Ï3, Vienne. — KoIp, etc. iW™. univ. d. m. et «., 1". XXI. 380 ; XXII, 232).

Leseurre: Sur le rfgéitéroltur de forée [Bull, min., 1", XIV, 387; 2*, 11. 133).

Poniolet ; Notes et eipèrictuxi. Oc. [Annalei, T, 1, 342 ; IV, 8. — Bull, miii., S', I, 601).

Articles liiws (Cflïf, 187P,j"uiii, 38. — /îe«. untu. rf. ™. ei u., 1868, 185; IHSO, 258; 1872,380; 1873, 233).

f ) 11 coniiCDi. à la \évM, de dire tout d'abord que les coostructeuis se sont elTorc^s de réduire de plus en plus cette portée, ce qui tend i retireindre d'autant rulilité efti^ctive du sysUme. Cepenilaiil le rappori, que H. Boehkolli estimait ï 1365 er.\irDn. ne saurait Ati'c réduit au-dessiiis d'une ceilaine Itmile, soua peine de faliguoi' oulce mesure, dans les batteries, las fiéges métalliques.

Ajoutons que M. Trusensloi' avnll émis des doutes relativement à l'existence de la surpression [/{en. univ, d. m. ei a., i", XXXII, 310), el que récemment H. Riedler {lndira~ lOF Vtrittche an Puaipen iiiid H'a4icrhailungs-Ma>chinen. — Rtv. vniv, d. m. el u,, 2", XV, 106) rient d'énoncei'. ù la, suite de nombi-euses expériences, que celte surpression ii'eiiste pas. Celle assertion réduirait donc l'importance du régénérateur au second genre d'utilité qui va être eipliqué plus loin (n° 056).

(') tl en a même indiqué une seconde, Tondée sur l'emploi de l'air comprimé. dont l'usage ne semble pass'étrerépandu[XnNafM,7*.I,3S2j. — (Stterreichitrkc Xeiltchrift fÙT BeTg-und-IliiUenwe*en, 1880, 00. — Uhiand, MaaehinenkorulruliUur. 18tlll. n. 313).

Une Iroiiiéme solution Iri^s simple c"ialste dans l'emploi d'un piston plonEcui' con-

Fig. 618. Higiinéralcui' BoM

JKITKin D'ÉPUISEJIF-HT. 5(l!l

Elle consislc en un contre-poids spécial (fig. 618) ('), que l'on plan; il IWtrémitè d'un bras de levier, assemblé à angle droit sur \e milieu du balancier ordinaii« de l'ultirail.

Au plus haut de son oscillation, ce balancier se trouve en OA (fig. 019), la bielle A« le relie à la tige at, et le bras est en Oa. Dans la position moyenne, l'ensemble aOkat de ces Irois pièces est devenu ^ORA(, et, au plus bas, il occupe la situation -(dCcl. On voil par là que, dans les premiers moments de la course, !e contre-poids ai vient en aide ii la puissance, car la pesanteur agit par l'une de ses composantes,

jugué avec Tenaernble du système. A l'oi'i-

gine du mouvemenl, il piw de tout son

poids, en aidant le moleur. mais il péuèlre

de suite dans un bain liquide où il perd

progresjîn^nient une partie de ce iiaids,

d'après le principe d'Archimède (Kiihier,

Ltkrbuch dcT Bergbaultiiiide, 577).

(>) Celle ina<Juiie n été coustruiteàAmin.

par U. de Ouillawj. poi"" 'a fosse n° 4 de

Houi (SorJ de Clwi'leroi). Le cyliiidi-e est

i pnvploppe de vapeur, sur l",iO de dia-

inélre el î",3(l de course. Le diamèliv des '^- *"^-

soupapes est de 0".21j ponr l'8ilmissi»n el

réquilibi-e; 0-,25â pnur Wdiappemeot. La pompe à air présente O-.Sede dioraèlre el

C-,83 de course. A une pompe aspiranlc el foulante de 16" .00 d'élévation el 0",33 de

diamètre, auceédent quatre pompes foulanles, ayant chacune 57",35 de hauteur el 0-,»

de diomélrc.

U ïitease est de liuît coupi par minute et la levée de 2" ,20. Le poids des colonnes

d'eau 17840 kilogrammes; le travail utile 40400 kilogramme! res, et celui de la vapeur

,')02a0. Le poids de l'allirail se décompose de la manière suivante:

Hnllresse-tige et pi('C-a en mouvemenl. . . . 48780kilogrtmme3

Balancier «*** —

Caisse de conire-poiJ^ 32540 —

Boclikolti ^*^ -

ToWl, , . , 123140 kilogrammes.

On a donné au Boclikoll» une inipoi-tance deux fois plu» grande que le aécesaiire, en

préiision du douhlenienl futur de la profondeur. Il présente U forme d'une lerme

renversée. Ses trois bras ont 3-,55 de longueur {Bull, mm., 2-, I. 608. Pemolcl. - U

llrg/liiéraleiir de force. Vienne. IB'ô, p. 7, Bochkolti).

pour le faire descendre sur Tare de cercle ap. Mais celte force devient de suite négligeable, en même temps que Finclinaison de celte trajectoire. Vers la fin de Toscillation, le contre-poids doit, au contraire, gravir la petite g^, en consommant, pour cela, une portion du travail moteur exactement égale à l'appoint qu'il lui avait apporté au début.

Il ne produit donc, commec'était d'ailleurs bien évident a priori^ qu'un simple déplacement dans la répartition de ce travail. Mais cette modification est doublement avantageuse, car elle intervient, à la fois, pour fournir le coup de collier qui est nécessaire au premier instant, et pour amortir, vers l'extrémité, la force vive qu'il est désirable de voir aller en mourant et sans choc final.

956 — Mais il y a plus, et on lui doit une seconde influence favorable. Puisque, en effet, l'on réalise deux coups de collier : l'un moteur dans les premiers instants, et l'autre résistant vers la fin, la machine se trouve lancée plus vite au début, et ne commence que plus tardivement l'amortissement de sa force vive. Pour ce double motif, on obtient une allure moyenne plus vive, et le temps total de l'oscillation se trouve diminué.

On peut, par conséquent, sans subir pour cela d'une manière plus marquée les inconvénients qui résultent d'une marche rapide, donner, dans un même temps, un plus grand nombre de coups de piston. 11 s'ensuit finalement que l'on n'aura besoin, pour effectuer un épuisement donné, que d un moteur moins volumineux.

MM. Bochkoltz, Riedrich et Ilraback ont annoncé, comme résultat de leurs expériences sur cet appareil, une économie de 10 à 15 pour 100 environ.

957 — M. Rossigneux a proposé, pour le contre-poids, une disposition nouvelle f). Au lieu de l'assujettir à tourner autour de l'axe du balancier, il le fait rouler sur un plan fixe, sous la forme d'un cylindre, mais en ayant soin de choisir, pour le profit de ce rouleau, la courbe la plus propre à faire varier le bras de levier

(•) Buf/. min.. 2', VII, 407. — CHM, i876 juin, 55.

SIOTFXn D'ÉPmSEMEXT. 31 1

suivant Its besoins de. la question, au lieu de s'assujettir graluilcmont à une Irajertoiic absolument dclerminije , de forme circulaire.

Il est clair que la solution théorique s'en trouve améliorée, mais on peut l'i-aindrc que la perle de la simplicité ne compense, et au delà, pour ces lourdes masses, l'avantage ainsi réalisé.

CAI-CKL mv MOTEUB

W58 — 1" Machine a vapei:r. — Force en chevaux. — La mari^lie a suivre, pour établir l'avant-projet d'un appareil d'épuisement, ne variera que peu, suivant les types adoptés. Je me eonleiileiai de l'usquisser, en supposant, pour fixer les idées, que le choix se soit arnMé sur une machine à simple ctTet du système compouiid, sans détente spéciale dans le petit cylindre.

Les données immédiates de la question sont la profondeur 11 exprimée en mètres, et l'entietien d'eau K en mètres cubes nu en tonnes, par journée de 2i heures.

On se donnera arbitrairement, d'après les conditions de l'exploitation, le nombre n d'heures que l'on veut consacrer chaque jour ii l'épuisement.

A cet épard. il est à propos de se montrer très réservé, ainsi que pour la \ilesBe ilc marche, afin de se trouver toujours en mesure de maîtriser les plus grandes venues d'eau. II suffit, par exemple, après avoir établi une marche normale sur la base de 5 coups piii' minute etl2 heures d'épuisement, de porter ces chilTn's ;i 8 coups et It) heures pour doubler l'aclivité; et ce ne serait même pas l'exlréme limite, en cas de nécessité.

La valeur du nombre n d'heures d'épuisement ayant élé une fois lîxée, il suffit de diviser K par n pour le réduire en heuies, et par 5600 pour le ramener à la seconde. En le multipliant, en outre, par 1000 pour le convertir eu kilogrammes, on rura ooiir IVxpri's-

3ion du poids à élever par seconde^ en kilogrammes :

(i) AA.

Si nous multiplions par H, nous obtiendrons le travail réel par seconde, exprimé en kilogrammètres, et, en le divisant par 75, la force effective en chevaux :

Quant au nombre de chevaux indiqué s ^ nous Févaluerons en divisant cette valeur par le rendement présumé X (*), que Ton compte atteindre pour l'appareil. Il vient ainsi, pour la force nominale en chevaux :

959 — Cylindres à vapeur. — On se donnera, d'autre part, le nombre m de coups de piston par minute. Le poids à élever en une minute s'obtient en multipliant la valeur (1) par 60. Pour en déduire celui de la cylindrée d'eau, nous diviserons par m. Nous aurons le travail effectif en multipliant par H, et le travail nominal en divisant par X. Il vient donc, pour l'expression du travail nominal d'une cylindrée de vapeur, en kilogrammètres :

0 mnA

Donnons-nous encore le timbre k de la chaudière, le degré de

détente ^ que Ton veut réaliser, et la pression k' habituellement

(*) On peut admettre pour >. la valeur OJO dans une machine d'épuisement soigneusement établie (n" 913).

■ alteinle dan

NOTEim D-I-PIISKIIEST. 5ir.

alteinle dans les condensenrs, éviiiuoc, ainsi que k, en kilogrammes par cenlimèlre carré. La force ç s'exprime alors par la formule ponnue (■) :

i.inmk\

{i-h\Mg.nép.y-^y

en désignant par V le volume de vapeur sous pleine pression, c'està-dire, dans le cas aeLuel, la capacité du petit cylindre. Comme nous connaissons d'ailleurs (2) la valeur de f, nous tirerons de cette équation celle de V.

Le volume du grand cylindre s'en déduit d'après la loi de Mariotte, (jue nous admetirons pour la délente pralique de la vapeur ('), et sur laquelle est d'ailleurs fondée la formule préeédenle. 11 aura donc pour valeui' NV.

D'après cela, si l'on se donne la course / de leurs pistons, les eectinm de ces deux cylindres seront respectivement, en mètres carrés :

et leurs dinméires, en mètres :

960 — 2" P»Mi>K. — Coj-ps dp pompe. — Le volume à élever pai- coup douhie csl, en mètres cubes :

(>) Zeiuier. Théorie mitaniqu* de ta chaleur, traduction de CiiiD, &il-

(') Couclie, l'oie, malrriel raalanl et txploilalioii technique de» rhemiiit de fer, III,

Si Ton admet le rendement géométrique X' ('), on aura pour le volume du corps de pompe j en mètres cubes :

60 mnh'

La section sera, d'après cela, en mètres caiTés :

pI Io diamètre, en mèlres :

60 »ml7 *

i5irmnX7

961 — Maîtresse-lige. — La tige doit être capable d'exercer leffort de refoulement 1000 H par unité de surface. Pour la section (5) du corps de pompe, il faudra donc la force :

5 mnk'l

En admettant que le poids de cet organe doive «Hre majoré dans le rapport X" (*), pour être capable d'imprimer, en dehore de l'équilibre, les accélérations nécessaires en surmontant la force d'inertie, il viendra, pour le poids de la maîtresse-lige en kilogrammes :

Tt '

50 KHX^

961K — Attirail, — Pour déterminer l'attirail, nous construirons un tracé graphique (fig. 620) pour étudier la répartition du travail.

(') Nous avons tu (n* 915) que ce rendement peut être pris avec uu minimum de 0.75.

(*) En général, on prend un dixième en sus. c'est-à-dire ).* = r-»

JIOTKUR D'ÉPUISEMKNT. 515

en prenant ponr ordonnées les efforts, et pour abscisses Ips longueurs parcourues, de tt'lle sorte que AA' représente, à l'étliclle, la course du pislon.

La force motrice totale iMant la somme algijbriqiie des actions subies par les denx pistons de ta part du générateur, de la dd'lenlc et du condenseur, nous commencerons |>ai' porter en AB celle qui est cxer^ ci'O, d'une manifire constante, par la pleine pression sur le petit piston :

Il reste à élever au-dessus de la droite RB' une verticale représentative de la force imprimée au grand pislon par la détente, défalcation faite de celle qui agît en sens inverse, de la part de celte même cylindrée, sur le petit piston, c'est-à-dire, en définitive, celle qui

sollicite la différence (N — 1) y de leurs sections (4). Quant à la pies-

sion par unité de surface, elle est, au premier instant, égale :i relie k. 10000 de l'admission, ce qui donne pour l'effort initial la valeur :

que nous portons en Btl. D'après la loi de Mariotte, il devient, pour le derniRT instant :

vatetir repn^senfée pai' B'C Dans l'intervalle, sa variatbn desslneia l'hyperbole équilatèie CC, qui admet pour asymptote DU'.

if'-* f »

H nous faut enfin, pour obtenir la force effective, retrancher uniformément, pendant toute la course, la contre-pression fcMôOOO du condenseur qui s'exerce uniquement sur le grand piston, en déterminant Tefforl :

ife'.iOOOO.

que nous construisons en AD.

De cette manière donc, la force définitive varie de DC à D'C, et le travail moteur se trouve figuré par Taire CC'DD',

Fl.-'..

968 — La résistance statique à vaincre par la vapeur dans la course ascendante est le poids p de la tige, dont nous possédons la valeur (6), et que nous portons, à la même échelle, en DE. Le travail résistant se trouve donc représenté par Taire DD'EE', qui, d'après la marche suivie pour ce calcul, sera équivalertte à CC'DD'.

Seulement on voit, qu'au commencement, le travail moteur l'emporte sur le travail résistant, et détermine une accélération, jusqu'à l'instant correspondant au point M. A ce moment donc, le système possède sa demi-force vive maximum :

Ztr

ru»

si V désigne la vitesse maxima (*), et P le poids inconnu des masses accessoires de l'attirail, qu'il faut adjoindre à celui p de la maîtressetige. A partir de cet instant, le travail moteur se trouve en déficit, et la force vive s'amortit progressivement jusqu'à la fin.

L'excès MCE de travail moteur, dans la première phase, esl nécessairement égal à celui MCE', du travail résistant pendant la seconde. Supposons que Tune et l'autre de ces deux aires aient pour valeur

[*) Nous supposons, pour simplifier, que le contre-poids soit réduit à un point, et que le balancier ait des bras égaux, de telle sorle que le contre-poids soit animé delà même vitesse

que la tige. Si les rayons sont inégaux, on remplacera P par P -^> en appelant R celui

du cuiilrc-halaiicier, et r la distance de la maîtresse-tige à l'axe de rotation.

«OTÉUIt D'ÉI'UISEMENÏ. 017

la fraction - de CC'DD', ou lie DIXEE' ; rapporl qu'il sera aisé de relever sur l'épure. L'excédent de puissmce sera l'gal à la fraction \ - du travail d'une cylindrée, dont nous possédons l'expression (3).

De là rëgalilé :

(jui peniieltia de connaiIreP, après ijue l'on se sera fixé la vitesse V (|ue l'on ne veut pas dépasser.

Pour le elioix des diverses quantités arbitraires qui figurent dans ces opérations, nn pourra se guider d'après le tableau suivant ('), qui présente les éléments comparatifs d'un certain nombre d'appui-eils (l'épuisement de mines.

['] DrusKÙ il l'nide ilof ilDoiini(!nl!i renfermer iHawa l'agciidn-Dunuil [lour les minirs. IFX:!.

LÉSIUVATIU

JEL: HE FUMI

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.. 1 au fond. . .

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MAiTrii:sst-T[i;E

Fer 2 0,19

P*HPB8 C«NTIKl'BS

984 — Pompes rotatives. — L'insislance persévéï'ante avec laquelle les inventeurs ont cherché à substituer au moteur à vapeur à piston les maclûnes rotatives, s'est accompagnée d'une tendance semblable pour les pompes d'épuisement (fig. 621, 622, 625), dans le but de réaliser un débit considérable sous un faible volume, en raison de rapidité que permet Je remplacement du mouvement alternatir par le

mouvement continu, sans points morts et sans chocs.

Cependant les deux questions sont loin d'être identiques. Cette grande rapidité, sans inconvénient pour les appareils à vapeur est, au contraire, nuisible en principe, pour le mouvement d'un fluide aus^i dense que l'eau.

HOÏESS DIVERS D'ÉPUISEMENT. 331

En second lieu, le changement progressif que subit le volume des compartiments compris entre un coursier fixe et les cloisons mo- Lik's, et dont s'accommodent facilement les milieux élastiques, est incompatible avec l'incompressibilité du liquide. Ces variations, difficiles à éliminer, déterminent, comme conséquence, des fuiles énergiques à travers les jeux, inévitables en pratique el , en outre, nécessaires à ce point de vue même. Il s'ensuit une usure rapide, encore augmenter, dans l'application aux épuisements souterrains, par l'impureté de certaines eaux quartzeuses. Cet effet est d'autant plus fâcheux, qu'au lieu de nécessiter sim" plement le remplacement de quelques garnitures de cuir, il entraîne souvent la mise au rebut d'organes mélalliques essentiels.

Remarquons encore que les clapets de la pompe ordinaire remplissent l'office de soupape de sûreté, si la pression vient h dépasser certaines limites, tandis qu'avec les tensions développée.s dans des espaces géométriquement déterminés, par le jeu de pièces qui se meuvent d'une manière inexorable, on peut arriver à déterminer une fati^e extrême des organes, sans même vouloir supposer iri la rupture.

Pour c#s derniers motifs, les pompes rotatives {') ne conviennent qu'à de faibles élévations d'eau. Elles exigeraient donc la disposition en répétitions beaucoup trop multipliées, si l'on voulait en faire l'application pour des hauteurs de quelque importance. Ces dispositifs ont d'ailleurs étiî variés indéfiniment ('), et quelques-uns des types

1') Burt. wi<«.. *. Tlil, 8». Buisson. — CRM, 1878. flO. Barella. — Enginetnug, 187S, 5 lëvrier, OB, 302; 38 mat, 143; fl août, 122; 33 CKtobre. 333. — Hirsch. RapporU du jury international dt rExpotilion de 1S78, groupe TI, classe Si. p, 340. — Poitlon, Traité thi'orique elpratiqut det pompet, 331. — Serlo. Lcilfaden iuf Bergbaukunde, 11. «M).

i^J l'ompcg Balicr, Barirum, Brhrcns, Bramah, Bredo, Coigitard, Cooke, Purol, Ei'û>

332 Epuisement.

ainsi créés présentent des combinaisons cinématiques extrèmemenl ingénieuses, dont le détail ne saurait trouver place ici.

965 — Pompes centrifuges. — Les pompes rotatives agissent comme volumogènes(*). Mais on en a établi, sous le nom àepompes à force centrifuge (*) , qui fonctionnent comme déprimogènes. Elles échappent au défaut signalé ci-dessus, relativement à Tétanchéité des cloisons, en particulier pour les eaux très sales, auxquelles elles conviennent directement. Mais elles n'utilisent qu'une faible partie du travail moteur. L'économie réalisée sur le prix de premier établissement est donc bientôt compensée par l'excès de dépense de combustible, qui est proportionnel au travail produit. Enfin la hauteur pratique d'élévation est encore moindre que pour les appareils précédents (").

966 — Pompes à double effet. — On a cherché à concilier les difficultés dont il vient d'être question, avec les avantages, très

Fig. eHi. Pompe à doubift effet Farcot (diagraiome schématique).

réels, du courant continu et sans chocs, dans la construction de pompes ù double effet, telles que celle de Farcot (fig. 624).

mac, Greindl, Grossert et Dietz, Heussy, Hirt, Houyoux, Lacour, Lawrence et Poiies, Mac-Farland, Malcotte, Noret et Broqaet, Mines, Ortmanns, Pappenheim, Powell, Raroelli, Riti Schweiier et Nebelé, Root, RoufTet, Samain, Stolz, Tbiébault, Vialatte, Vosa, etc.

(*) Voy. au n* 1074 la distinctioD entre les appareils Yoluniogènes ou déprimogènes.

(^) Pompes Appdd, Decœur, Gwynne, Harant, Ilett, Jonval, Neut et Dumont, etc.

(^) Bresse, Cours de mécanique appliquée^ H, 446. — Courtois, Élude sur lee pompe» à force centrifuge^ 1881. — Génie civil. II, 228. — Retnu induêlrielle , 1881, 373.— Armengaud, Publication industrielle, XI\.

La pompe Baillet et Audemar, élablie dans le même ordre d'idées (') (fig. 625), emploie qualre pistons Letestu (n' 922). Elle peut ainsi refouler l'eau à de grandes hauteurs, en raison de son étanchcité. La came en cœur Q assure la eireulaUon rc^gulière du liquide sans arrêts ni rebroussemcnts. Son allure peut donc être rapide ou ralen-

luhle efTct Baillet <■(

lie, le débit restant proportionnel au nombre de tours et à la force dépensée. L'eau, grâce aux sections offertes à son passage, y conserve une vitesse d'environ i mètre par seconde. Cette pompe occupe peu de place ; elle est d'une installation et d'un entretien faciles, et son prix est relativement économique.

La pompe sans limites de Prudhomme f ) présente, au jour, un cylindre et son piston, directement actionnés par un moteur à vapeur. La bielle d'eau(') sert elle-même de renvoi de mouvement jusqu'au cylindres clapets, installé dans le fond delà mine(^). La figure 626 montre que, pour le mouvement indiqué par les flèches, le cylindre inférieur envoie en haut une double cylindrée. Comme, du reste, une seule peut trouver à se loger dans l'espace engendré par le piston supérieur, l'autre passe nécessairement dans le tube d'évacuation. En même temps, le cylindre supérieur renvoie en bas, par sa face de gauche, une cylindrée simple, pour

i') Bull, min., !•, VIII, 855.

(*) llaloD rie la Goupillière, TraiU dt* méeanitmet, p. 8.?.

(») CR*. 187T, jantier, ».

!*) Sairant l'eipression de H. Verpilleui [CA-W, décemhre IKTff. p. 3i.

,•) Voy, tome I. p. 782.