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RÉGULATEURS

es abscisses de la ligne inclinée ab, rapporléc â Taxe XX (fig* 256) ; le poids mort des pièces combiné avec ces forces d'inertie donne lieu au diagramme rapporté à l'axe X'X', marqué de hachures horizonlales. On voit que, pour ne pas influencer le régulateur, il faudrait agir pendant la course descendante, au moyen d'une force étrangère, et qui varierait suivant la loi donnée par le diagramme ; les mêmes forces devraient être appliquées pendant la course ascendante. On a emprunté la force nécessaire à un ressort en hélice, attelé â un levier de renvoi du système ; la longueur de ce ressort est réglée de telle manière que sa flèche s'annule pour la position I, le ressort e^U comprimé pour la position a^ il est étendu pour la position b. Un obtient ainsi un équilibrage presque rigoureux de la force d'inertie et du poids mort.

Fig. 2â3 Fig. 257 Fig. 2^%

'Dans les moteurs Westioghouse exposés à Chicago ('), le régulateur est employé pour manœuvrer un tiroir principal assez lourd; Tensemble des poids à mouvoir est de 800 kilogrammes ; à la vitesse normale» la force d'inertie au point mort s'élève à 2000 kilogrammes. Pour équilibrer ces actions importantes, on a fait usage d'un piston pp (fig. 257), actionné parles mouvements de renvoi, et engagé dans deux cylindres à air c, c\ où l'air se comprime et se détend alternativement; le poids des pièces entre également en ligne de compte pour altérer le diagramme des forces d'inertie, mais on rend les compressions inégales en plaçant convenablement les lumières d'aspiration Uy et en disposant convenablement des espaces nuisibles; on peut arriver à une compensation exacte pour trois points du diagramme, et approximative pour les autres points*

116. — Les régulateurs Américains donnent lieu aux mêmes calculs que ceux qui ont été développés dans le premier fascicule à propos du 1. Engineering, 1894, 1er sera., p. 11.

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RÉGULATEURS

pendule conique; leurs propriétés se définissent de la même manière, et résuUent de deux équations d'équilibre, Tune pour Touverture, l'autre pour la fermeture, mais les forces dues à la pesanteur y sont neutralisées ; Taction des ressorts dépend de leurs dimensions et de leur flèche (î" fascicule n'= 137)j et l'étude statique ne présente aucune difficulté. Les forces d'inertie qui se développent pendant le changement de rél^ime ont ici un effet direct sur l'équilibre du régulateur ; soit (fig. 258), OP la position du bras au moment où le mouvement de l'arbre s'accélère, et supposons que le bras soit maintenu immobile par rapport au volant; la boule sera soumise à la force centrifuge C, et à la force d'inertie tangentielle F ; cette dernière force agit donc comme une résistance pendant le mouvement d'ouverture des bras, c'est-à-dire comme un dashpot] elle tend à donner de la stabilité au régulateur. Le contraire se produirait évidemment si l'arbre tournait en sens opposé à celui de la flèche {'}.

117. — iJisîribtf lions par tiroirs superposés. — O'^oir les n^ 80 à 84). La distribution Meyer ne peut être commandée directement par un régulateur, à cause de la trop grande résistance qu'occasionne la rotation de la tige des tasseaux, et du temps considérable qu'il faut pour modifier leur recouvrement. Cin a résolu cette difficulté en empruntant

ex-

Fig. 259

à la machine le travail nécessaire pour commander la rotation, et en employant le régulateur à déplacer un embrayage qui détermine le sens de cette rotation; il y a d'ailleurs quelques précautions à prendre pour

X. Communication de E. J. Armstrong à rAmerican Sodety of M. E. (Engineering, imo, 2e sem., [h 50).

wv*

RÉGULATEURS 253

relier l'embrayage à la tige des tasseaux, car si le régulateur venait à manquer après avoir mis l'embrayage en prise dans un sens ou dans l'autre, le mouvement continuerait et aurait pour conséquence la rupture de Tun ou l'autre organe. L'un des systèmes les plus ingénieux qui aienl été produits dans ce sens est celui de Knuettel, de Dusseldorf (fig. âB9).

Légende de la figure 259

A, arbre da régulateur ;

E H', rones de commande de cet arbre ;

r, roue commandant les cônes r< r, ;

i\ r,, roues coniques tournant d'une manière permanente en sens contraire ^ commandées par la roue r ;

M, manchon portant les deux cônes de friction c^, c^, et s'engageant, suivant sa. position, dans Tune ou l'autre des roues r, ou r, ; ce manchon porte une denture en hélice analogue à un filet de vis sans fin ;

a, arbre sur lequel est engagé le manchon M, et rendu solidaire de son mouvemeat de rotation ;

E, roue droite actionnant, par une roue analogue, la tige des tasseaux des tiroirs Meyer ;

L, levier manœuvré par la tringle du régulateur, articulé au point I, et portant un secteur denté S qui engrène avec le filet de vis du manchon ; le levier L, en se déplaçant dans un sens ou dans l'autre, détermine T embrayage de Tnn ou l'autre des cônes de friction, cet embrayage persiste jusqu'au moment où un nouveau régime est atteint; le régulateur devient alors immobile, il en est de même du secteur S, et le filet du manchon M, toujours engagé dans ce secteur, remet le manchon dans sa position milieu et la détente ne vario plus. A chaque position du levier L correspond une vitesse déterminée qui ne dépend que des propriétés du régulateur.

Cet appareil rentre, au fond, dans la catégorie des servo-moieurSy (Chap. V), on peut le rapprocher des régulateurs autoqiatiques pour turbines (2® fascicule n** 132), où l'organe régleur, très dur à manœuvrer, ne peut être saisi directement par le régulateur (*).

On a assez souvent employé, pour rendre l'introduction variable par l'action du régulateur, le système Bâcher (flg, 260).

La tige des tasseaux est dédoublée en deux tiges, t, t\ actionnées par la traverse b b; cette pièce est commandée en son point milieu

1. Cette combinaison n'est pas seule de son espèce, M. Stévart avait imaginé et mis ^n pratique un système coipprenant deux roues à rochetsen senâ contraire, traversées par la tige des tasseaux ; celle-ci avait la forme d*uii carré et elle était légèrement tordue, de manière à former une vis à pas très allongé ; le régulateur était employé à mettre en prise alternativement les cliquets des roues à rochets. (Voir aussi le système Ed. Kœnig, dit régulateur indirect, Haeder, Dampfmaschinerif et Praktisc/ie Af. C, 1888, 2« livraison ;.

RÉGULATEURS

par la barre B de rexcentrique de détente ; le régulateur agit par Fin . Lermédiàire du bras V sur rinclinaison de la traverse, et modifie Fécartement des tuiles. Pour que le système ne se dérègle pas, les bourrages des tiges ne doivent pas être trop serres, il faut de plus que ce serrage soit le même pour les deux tiges.

Fig. 260

Les différents dispositifs mis en usage pour commander le système Meyer par le régulateur ont pour la plupart cédé le pas à la distribution Ilider et à ses modifications (85) .

118. — Divers perfectionnements du régulateur ordinaire. — On emploie couramment tous les systèmes de régulateurs pseudo-astatiques (fig. 261 (')), qui ont la propriété de se tenir en équilibre à une hauteur déterminée pour une certaine vitesse moyenne, de sorte que l'introduc* tion maximum est réalisée pour une vitesse plus faible que Tintroduc-

1 Ce type de régulateur, intermédiaire entre le Watt et le Porter, est rendu sumsamment Isochrone pour tous les cas ordinaires, grâce à l'articulation directe des bras sur Taxe, et non à Textrémité d'une traverse; en outrc^ la variation de Tangle des bras avec la verticale est maintenue entre des limites très faibles ; cette condition entraîne la nécessité d'employer d'assez grands régulateurs pour une course donnée du manchon. Voici les données de Và\>pareil représenté, elles pourront servir de point de départ, en utilisant les propriétés de proportionnante qui ont été signalées dans lepreo^ier fascicule:

Poids d*une boule 13 kil.

Poids du ballon 47\32

Poids divers rapportés au manchon . • . 51%70 Nombre de tours par minute, le manchon à

mi-hauteur, sans résistance 122,4

Entre les angles-limites indiqués sur la figure, le diagramme des vitesses d'équilibre pour une résistance totale au manchon de 2 kilogrammes est celui de la figure 261 bis ; les coefficients définis dans le premier fascicule, n»» 123^ I2i et 127 sont alors : *

Sensibilité 23,5

Kégularité 11,8

Isochronisme 19,2

REGULATEURS

tion minimum. Pour remédier à ce défaut, on a imaginé de modifier automatiquement la liaison entre le manchon et l'appareil régleur (valve, coulisseau, déclic, etc.), de manière à ramener le régulateur dans sa position initiale après qu'il a agi sur la distribution, mais sans détruire en rien cette action.

Fig. 261 et 261 bis

Le compensateur Denis, employé par MM. Weyher et Hichemond, satisfait à cette condition (*); le régulateur (fig. 262), agit par son man- 1. Le compensateur Denis figurait déjà à TExposition de 1878, a Paris*

REGULATEURS

chon sur la position de la tringle t, qui commande Fouvertnre de la valve ou la durée de l'introduction, mais la liaison nb n'est pas constante ; si l'on imagine, par exemple, que le manchon M s'élève par suite d*un changement de vitesse, et donne aux leviers L et L' les position!* pointillées, la longueur ab est aussitôt modifiée automatiquement, df^ manière à ramener le levier L à sa place sans changer la position du levier L', ni par conséquent le nouveau réglage, Ce résultat est obtenu de la manière suivante :

Fig. m2

La machine commande, par une transmission légère et d'une manière permanente, l'arbre A qui entretient, par les c6nes dentés c, c,, c„ un mouvement de rotation en sens inverse des deux manchons m m^ à l'intérieur de ces manchons, qui sont séparés par un petit intervalle, descend l'extrémité de la tringle ab^ terminée par un lalon; dans ]es manchons sont pratiquées des rainures qui ont pour objet d'entraîner le talon dans le mouvement de rotation aussitôt qu'il s'écarte de sa position moyenne ; la tringle aT est filetée sur une certaine hauteur, et s'engage dans récrou E, lié au levier L'. D'après cela, lorsque le régulateur s*ouvre, il déplace le levier L, mais en même temps le lalon s'engage dans le manchon m, la tige aT tourne dans le sens voulu pour revenir dans sa position première en considérant Técrou E comme fixe, etc. ; la mû-

RÉGULATEimS 251

dification apportée à la distribution ne prend fin que lorsque le régulateur a repris sa position première, c'est-à-dire lorsque Tarbre a repris sa vitesse initiale.

L'emploi du compensateur Denis équivaut à celui d^un régulateur isochrone, dont il n*a pas les défauts (!'"" fascicule, 127),

Le régulateur supplémentaire de W. Knowîes agit exactement comme le compensateur Denis, auquel il est postérieur ('), mais le repos ou le mouvement de la tringle ah est déterminé par un petit régulateur spécial dont le manchon actionne un embrayage en ne se déplaçant que très peu. Ce système a été appliqué par Hick, Hargreaves et C'% à de grands moteurs de 1000 chevaux actionnant des filatures.

1 19. — Bégidateur& seroQ-moienn. — Un petit cylindre à vapeur, dont la distribution est asservie et commandée parles mouvements du manchon, substitue son énergie à celle du régulateur; celui-ci n'a donc à vaincre que les résistances relativement faibles de la distribution du servo-moteur fl22). On peut obtenir ainsi des régulateurs d*une énergie illimitée, mais au pris d'une assez grande complication et avec les inconvénients qui accompagnent l'emploi d'organes très délicats, car ces servo-mo leurs sont toujours de dimensions très réduites. Les régulateurs von Luhde (^), Guhrauer et Wagner i'') sont disposés pour Tapplication à un moteur quelconque; M. Fmxoi a fait agir le servo-moteur sur la coulisse d^une distribution radiale (*); les successeurs de Willans ont appliqué à leur machine à valve centrale un système à détente variable basé sur le même principe que la distribution Uider, et actionné par un servo-moteur* Jusqu'ici, ces systèmes se sont peu répandus.

Dans le même ordre d'idées, on a imaginé des régulateurs élec'.riques ; la force qui agit sur l'appareil régleur est produite par le passage d'un courant électrique dans une solénoïde (*). »

120. — Dispositifs de sûreté. — Lorsque la transmission du régula-

1. Engineering^ J883, l^f sera., p. 318; D. K, Clar^k, Tke Steani Engine, vo[. HT, p. 78-Sa.

i. Engineering, 188(>, i"^"" sem.. p. 4.

3. ReuleauK, Le Constructeur^ 3^ édition, p* 959, et Engineering, 1834, l^^r sem., p. 57,

4. Revue techmque de VEjcpOÉitioa universelle de 18S9, 6^ partie, t. II, pL 71-73.

5. Régulateur électrique Nemlle, Engineering, 18&5, So sem. p. 189. Hégalateur électrique Willans, Engineering, ISâG, 2e som, p. 533 ; t^ette disposition est particulièrement simplei et évite le frottement du bourrag^e, le noyau sur lequel agit le soIénoide étant dans Ja vapeur,

258 RÉG PLATE URS

leur vient à faire défaut (cimte, rupture ou glissement de la courroie) le régulateur, ne possédant plus sa vitesse, descend au bas de sa course et produit IMntroduction maximum ; il peut en résulter de graves accidents. On emploie différents moyens pour remédier à cet état de choses; généralement^ on fait en sorte que Tintroduction soit supprimée lorsque la vitesse de l'arbre du régulateur descend en dessous d'une certaine limite, et a fortiori lorsqu'il s'arrête. Le dispositif à employer dépend évidemment du système de distribution; dans les macbines à déclenchement, le régulateur, lorsqu'il descend en dessous de la position de la plus grande admission, met en œuvre un déclic commandé par un conlre-poids, ou tout autre système du même genre. En supposant qut^ fn^m^ soit la course utile du manchon (fig. 263), il faut donc permettre à

Fis, 263

cette pièce d'atteindre la position m* en cas de grand ralentissement de Tarbre du régulateur; pour la position m\ toute admission est supprimée- 11 faut, pour pouvoir remettre la machine en marche, relever le manchon de la quantité nVm^ ; comme cette manœuvre serait assez gênante, on empêche le manchon de descendre plus bas que m^^ en déplaçant un petit verrou avant chaque arrêt voulu du moteur ; après la mise en Irain, ce verrou est dêclanché de manière à laisser se produire Taclion du dispositif de sure lé si elle venait à être rendue nécessaire.

Dans la distribution Hertay (88), le coin dont la position régie Tintroductioïi est surmonté d'un coin placé en sens inverse (fig. 164 et 163), et dont les faces sont beaucoup plus inclinées ; lorsque le régulateur s'arrête, le manchon en descendant fait agir le coin supérieur et supprime rintroduction, etc. Le cliquet C sert à soutenir le régulateur avant rarrèl. On peut réahser des dispositifs équivalents dans bon nombre de distributions.

On emploie aussi quelquefois un régulateur auxiUaire, qui n'entre en action que pour une vitesse supérieure à la vitesse de régime, et qui déclenche alors un modérateur équilibré^ de manière à couper Tarrivée de la vapeur à ia machine. Ce système est plus compliqué et moins sûr que le précédent.