CHAPITRE m Bistrlbution de la Vapeur
OBTUÎtÀTEURS
Au début de la machine à vapeur, on a employé comme obturateurs les valves coniques; elles avaient le défaut de ne pas élre équilibrées, ce qui n'a pas tardé à les faire rejeter pour les grandes dimensions et les pressions croissantes. Elles ont été remplacées bientôt par les soupapes à double siège, dont Hornblower imagina trois variétés, et par les tiroirs. On peut ranger les obturateurs en deux classes : ceux à glissement, qui comprennent les tiroirs plans et les tiroirs cylindriques, et ceux à soulèvement, ou soupapes,
58. — Obturaleurs à glissement. — L'obturateur simple (fig, 8^)» dessert un seul orifice, qu*il découvre ou ferme par Tune de ses arêtes; dans certains systèmes de délente, les deux arêtes sont cependant actives.
La distribution d'un cylindre à double effet exige quatre de ces obturateurs.
On peut réduire la course nécessaire pour découvrir une section déterminée, au moyen du tiroir à grille (flg* 83), employé comme obturateur d^échappement dans quelques macbines belges {Nolelj Walnchaerls, Hoyon), et dans plusieurs machines américaiueSj notamment 1r type moderne de Wheelock {').
On a réalisé des obturateurs plans à mouvement de rotation continu autour d'un axe perpendiculaire à la glace, le tiroir est alors un disque percé de lumières en forme de secteurs; ce système est abandonné pour
1* Engineering, 1S93, \^^ sem., p. 350.
'i troîr de Sîrong appli^jué à uue distribution de locomotive {Engineepirig^ 1N83. lor sctom p. 195; t8î*9. l^*^ sem., p. 551). Tiroir dâ Craig et Motion, même reiHitji), 1881, â'^^-sem., p. 312.
'^wnm
■pw
OBTURATEURS
la distribution, on le retrouve encore quelquefois appliqué au modérateur des locomotives.
Les surfaces de contact, au lieu d'être planes, peuvent être cylindriques (fig. 84), et le mouvement de commande est oscillant. Ce genre de distributeurs est dû à Corliss, il a pris une importance considérable dans les machines fixes (*). On trouve exceptionnellement des valves Corliss à double passage (fig. 85).
irw^
Fig. 83
Fig. 84
Fig. 85
Dans tous ces organes, l'étanchéité est maintenue par le contact des surfaces, et celui-ci est assuré par la différence des pressions qui régnent sur les deux faces de l'obturateur; lorsqu'on les emploie pour Téchappement, la face dorsale doit donc être tournée vers le cylindre. M. frikart a fait usage d'une valve qui semble appartenir au même genre, mais qui, en réalité, est un robinet (fig. 86). Cette valve est équilibrée dans tous les sens, elle doit donc remplir son boisseau bien exac-
1. A l'Exposition de 1878, à Paris, les grandes machines fixes à tiroirs plans étaient encore deux fois plus nombreuses que toutes les autres; une douzaine de moteurs avaient des soupapes à double siège, il y avait six distributions par valves oscillantes de Corliss, et quelques distributions par tiroirs cylindriques. En 1889, les valves oscillantes étaient les plus nombreuses.
OBTURATEURS
teiuenl pour être étanche, condition bien difficile à réaliser et à maintenir j puisqu'on n'imagine pas de moyen convenable pour rappeler Tusure ; elle est surloui intéressante en ce qu'elle présente un quadruple passage (arêtes 1, 2, 3, 4).
Yjm// ////ArM/Afy/jm m
Fig. 86
riff. 87
On a fait souvent usage aux États-Unis de tiroirs plans équilibrés à ouvertures multiples, dans le but de réduire à la fois et la pression qui applique le tiroir, et la course nécessaire pour ouvrir un oriflce donné, L*équilibrage est surtout nécessaire pour les obturateurs d'admission lorsqu'ils dépendent directement d'un régulateur, La figure 87 repré-
Fig. 88
sente le tiroir d'admission employé par Porter et Allen, il a la forme d'une taque évidée à faces parallèles, et se meut entre les surfaces fixes
i '-JIPI
OBTURATEURS
formées par la glace du cylindre d*une part, et une plaque fixe maiTitenue à distance, et qu'on peut rapprocher lorsque Tusure l'exige. La figure 88 donne l'obturateur à quadruple passage employé pour l'échappement par les mêmes constructeurs.
Ces systèmes ne se sont pas implantés en Europe, mais le tiroir cylindrique à glissement parallèle aux génératflces et découvrant une lumière dont les arêtes sont normales à cette direction s'est généralisé, il a également la propriété d'être équilibré, et il est d'une construcUon beaucoup plus facile, surtout pour les grandes dimensions.
Les obturateurs à glissement sont souvent utilisés pour accomplir simultanément plusieurs fonctions ; ainsi, le tiroir à coquille ordinaire (fig. 89), dessert deux lumières d'admission par ses arêtes extérieures; il en est de même de la plupart des tiroirs cylindriques (fig. 129)*
Dans le tiroir à coquille, l'introduction a lieu forcément par les arêtes extérieures, sinon le tiroir se soulèverait; pour le tiroir cylindrique, on peut, sans inconvénient, renverser les fonctions des arêtes {^^ Le tiroir cylindrique n'est qu'une modification du tiroir de Murdocli, longtemps employé dans les machines marines et connu sous le nom de tiroir en D, il a l'avantage d'être rigoureusement équilibré. Le tiroir cylindrique comporte de nombreuses variétés.
Le tiroir à coquille peut être partagé en deux (fig. 90), dans le but de ff
1 . Lorsque le tiroir se compose simplement de deux pistons obturateurs réunis par une tige, on préfère admettre la vapeur par les arêtes intérieures pour soumettre cette. tige à un effort d'extension.
"m^mm
OBTURATEURS
pipppi^igHiWyyp w. ■ I mf * i ui «^, I l . i-s. ! » i i aj r ^i5*rrp'iT'; "^ - i ' * ' 'J » E. ^ ^>Twyj- »i R]L|ui|tf i ^f>|bu^^^ -•
OBTURATEURS 121
rendre les conduits vers le cylindre plus directs et de leur donner moins de surface.
Nous signalerons comme modification plus ou moins profonde du tiroir plat la forme de la figure 91, employée par divers constructeurs (JDuvergierj Boulet) ; le conduit d'échappement qui, dans les systèmes ordinaires, n'est séparé du conduit d'admission que par une cloison, est ici entièrement isolé ; par contre, Tétanchéité doit être maintenue sur deux glaces qui font un certain angle.
Le tiroir de la machine Straight Une (fig, 92-93) employé aussi dans d'autres machines américaines (*), est équilibré au moyen d'une contreplaque P, maintenue à distance fixe de la glace, avec réglage pour l'usure ; les petits conduits c servent à parfaire cet équilibre en établissant la même pression dans les deux joints; les conduits c servent au même but, et constituent en même temps un double passage pour l'échappement; le diaphragme D sert à préserver les surfaces frottantes de la contre-plaque contre l'action plus ou moins érosive de la vapeur.
Nous rencontrerons par la suite d'autres modifications du tiroir, qui trouveront mieux leur place dans l'étude de la distribution ('),
On a employé à différentes reprises le distributeur rotatif conique ou cylindrique à passages multiples, surtout pour la distribution des machines Woolf et compound (les maisons Biétrix et Carels en ont imaginé de nouveaux types) (').
59. — Obturateurs à soulèvement. — Ces obturateurs comprennent toutes les variétés de soupapes, qui se ramènent aux trois formes ima-
1. Machine de Robb-Armstrong ( Engineering ^ 1893, 2^ sem., p. 17; Wcsion- Engine, Zeitsçhrift des V. D. L 1893, p. 1069.
2. Voir encore : Engineering yliroir circulaire compensé de Everitt, 1880, 2e sem., p. 27; tiroir de Thom avec double passage destiné à augmenter la compression dans les cylindres à basse pression, 1884-, 2^ sem., p, 566; tiroir da Halpin, 1882, lei- sem., p. 395; tiroir de Payton et Wilson, plat, équilibré, k arêtes circulaires, 1885, l^* sem., p. 344 (le tiroir plat à arêtes circulaires a été employé par M. Webb et par M. Ch, Broient dans le but de renauvelor les surfaces frottantes par la mobilité autour de l'axe; il a la liberté de tourner autour d'un axe perpendiculaire à la glace lorsqu'il se produit un grippement sur l'un de ses points) ; tiroir Outridge équilibré appliqué à une grande machine marine, 1885, 2^ sem., 325; tiroir Peck, 1886, 2® sem., p. 156.
3. Revue technique de V Exposition de 1880, 6® partie, pi. 4-4-45; Engineering^ 1894, 2e sem., p. 606. Ce tiroir peut aussi être accompagné d'un tiroir d'expansion tournant, à lumières obliques, {Zeitsçhrift des V. D, /., 189S, ph XIV)*
im
DISTRIBUTION PAR TIROIRS
ginées par Hornblower (fig. 94 à 9G) (*). Au poinl de vue de la commaûdej les soupapes présentent un caractère spécial : elles ne peuvent en effet, dans leur mouvement de descente, dépasser le siège sur lequel elles sont déposées, Torgane qui les commande peut continuer sa course après la fermeture, lorsque les liaisons sont établies en conséquence.
Fig. 94 à 96
Les soupapes sont toujours à axe vertical, il n'existe que de rares exemples de distributions où cet axe est légèrement incliné.
Les obturateurs à soulèvement ne peuvent desservir qu'un seul crifice, une distribution à soupapes comporte donc nécessairement quatre de ces organes.
