CONSTITUTION DU CYLINDRE

565 — Matériaux. — Le cylindre se coule en fonte dure à grain serré. Pour cet organe, comme du reste pour tous les autres, le choix des matériaux doit être Tune des principales préoccupations des constructeurs. Certains ateliers possèdent dans ce but une fonderie spéciale, à laquelle on consacre des soins attentifs.

Le cylindre est dressé sur le tour et alésé avec soin ('). On lui assemble les fonds, les pièces de l'enveloppe, la glace du tiroir. Les joints de vapeur se font à la céruse, au minium, au carton d'amiante, ou à vif entre des métaux parfaitement dressés. On a employé dans certains cas le caoutchouc, ou le métal fusible qui devient compressible par réchauffement.

L'ajustage a fait, dans ces derniers temps, des progrès tout à fait remarquables. La précision est particulièrement indispensable pour les pièces frottantes. Le bel aspect d'une machine stimule d'ailleurs l'amour-propre du mécanicien. On attache avec raison une réelle importance à la beauté des formes et à la pureté des profils, qui sont inséparables de la simplicité de renseuible et de l'harmonie des fonctions.

(*) Pour ces motifs, la considération des forces d'inei*tie fixe de plus en plus l'allen- (ion des constructeurs. On en étudie, à l'aide de diagrammes spéciaiu, l'influence qui doit se combiner avec celle des efforts statiques pour le calcul des dimensions nécessaires aux pièces de machines.

(*) On lui donne parfois un excédent d'épaisseur en sus de ce qui est indispensable au point de vue de la résistance, afin de pouvoir renouveler Talésage au bout d'un certain temps de service. Toutefois il y aurait inconvénient à entraver par une exagération sous ce rapport le jeu de la transmission calorifique de la part de la double enveloppe.

10 MACHINES A YAPEUR.

566 — Position des cylindres. — Le cylindre peut être fixe ou oscillant. Mais ce dernier type constitue une catégorie de moteurs toute spéciale, sur laquelle nous reviendrons à part dans le chapitre XLIX (g 3). Lorsqu'il est fixe, le cylindre peut être vertical, horizontal ou incliné.

Le cylindre vertical présente une assiette plus régulière, peu encombrante et sans porle-à-faux. Mais la pesanteur intervient dans le jeu du piston, et influence les deux courses d'une manière différente sous le rapport du travail. Ce qu'elle retranche dans un cas à l'action motrice de la vapeur, elle l'ajoute pour la course invei*se.

Avec le cylindre horizontal, cet inconvénient disparait. Mais en revanche l'emplacement nécessaire devient beaucoup plus notable, si l'on remarque qu'à la longueur du cylindre lui-môme doit succéder d'une part celle de la tige, qui à un certain moment sort tout entière au dehors, et en outre la bielle qui s'ajoute en prolongement, et a pour longueur en général cinq fois celle de la manivelle, égale elle-même à la moi lié de la course. Le total forme d'après cela quatre fois et demie la longueur du cylindre.

Il arrive même dans certains cas que, pour ne pas mettre le piston en porte-à-faux à l'extrémité de la tige, on le soutient à l'aide d'une contre-tige, qui sort par le fond opposé. Cette combinaison ajoute une fois de plus à l'ensemble la longueur de la course. Il est en effet alors indispensable, afin de prévenir les accidents, d'enfermer à l'intérieur d'une balustrade tout l'espace parcouru par cette contre-tige. L'avantage réalisé par celte combinaison se trouve d'ailleurs contre-balancé par la nécessité d'une garniture supplémentaire pour la traversée du fond du cylindre.

Un autre inconvénient de la position horizontale consiste en ce que le poids du piston fatigue d'une manière plus marquée la moitié inférieure du cylindre, en provoquant l'usure de cette partie et la production de fuites sur le cintre supérieur. Le cylindre tend de son côté à s'ovaliser par son propre poids, en déterminant un serrage du piston suivant son diamètre vertical, et des fuites sur les côtés.

Malgré ces divers défauts, cette disposition est très employée

ORGANES GËNËRÂUX. 11

toutes les fois qu*il devient particulièrement utile de permettre aux regards du mécanicien de planer facilement sur toutes les parties de Tappareil.

Les cylindres inclinés ne se rencontrent que très exceptionnellement en dehors de la marine, qui en fait au contraire une fréquente application. Je citerai comme exemple une machine d'extraction, dans laquelle deux cylindres inclinés à 45 degrés dans deux sens opposés attaquent, à Taide de bielles remontantes, une manivelle, unique commandant un arbre horizontal. On supprime ainsi le point mort ('), puisque cette manivelle ne saurait, dans quelque position que la machine ait été stoppée, se trouver à la fois en prolongement des deux bielles, qui s'écartent peu de la perpendicularité Tune par rapport à l'autre.

567 — Multiplicité des cylindres. — Cette grave préoccupalion des points morts provoque souvent (') l'association dans un même ensemble de deux moteurs distincts, dont on désaccorde les phases de distribution de manière à pouvoir coupler leurs bielles, les manivelles étant calées sur l'arbre tournant dans des plans méridiens rectangulaires. Il devient alors impossible que les deux bielles, qui s'inclinent peu de part et d'autre du plan général de la machine, se trouvent à la fois en prolongement de manivelles perpendiculaires l'une sur l'autre. Le moment moteur n'est donc jamais nul. En outre il reste compris, pour sa variation, entre des limites plus resserrées qu'avec la machine tnonoajlindrique, ce qui permet de diminuer l'importance du volant (').

En suivant la même idée, on s'est trouvé conduit à l'emploi de trois cylindres couplés, dont les bielles gouvernent les deux manivelles et le vilebrequin d'un arbre coudé, placés dans des méridiens également éloignés les uns des autres sous des angles de 120 degrés (*).

(*) Théorie des points morts. Haton de la Goupillière. Traité des mécanUmeêt p. 182.

(') Dans les locomotives, les machines de navigation, les moteurs d'extraction, etc.

(') liaton de la Goupillière (Théorie des manivelles multiples en nombre quelconque. Atmalet des mine; i863, t. III, p. 57. — Traité des mécanismes, p. 267). — Poncelet. Cours de mécanique appliquée aux machines, édité par Kretz, p. i28.

{*) On a parfois construit des machines à deux cylindres concordants, dont on place

Il existe également d'autres moteurs à plusieurs cylindres, que l*on appelle machines à expansions multiples, ou machines cornpound. Ces appareils diffèrent complètement des précédents, qui constituent en quelque sorte des batteries de moteurs individuellement distincts, dont chacun forme un tout complet, mais dont on a groupé les actions en \ue d'un but commun. La machine compound au contraire est un organisme unique, que le môme fluide parcourt dans toute son étendue, en y traversant diverses phases d'action échelonnées à la suite les unes des autres. L'extrême importance de cette question exige que nous lui consacrions la totalité du chapitre XLVIII.