MACHINES A ACTION DIRECTE

A. — Anciennes machines à simple effet de CornouaiUes,

67. «- Ces machines, imitées des appareils d'exhaure, ont été long-

temps employées, sans qu'aucune raison autre que l'habitude ait motivé ce choix.

L'adoption d'une machine à simple effet suppose que tout le travail moteur est accompli pendant une course de la machine, et que la course rétrograde s'effectue seule, par le contrepoids de pièces augmenté au besoin d'un contrepoids additionnel.

Les pompes de Chaillot décrites par Armengaud, Moteurs à vapeur t. II, pi. 34 et 35, et représentées en schéma (fig. 48, pi. 2;, sont le type classique du genre ; nous nous bornerons à en donner une analyse (*). Dans les fig. 48 à 51, V représente le cylindre à vapeur, la pompe P, du type B, est attaquée par un balancier qui sert à relever le plongeur ; le refoulement s'opère par l'action du contrepoids G. Nous abrégeons la description en donnant la légende suivante :

C, condenseur. ,

Pa, pompe à air.

p^ pompe alimentaire des chaudières.

p\ pompe de compression servant à alimenter le réservoir d'air.

A (fig. 49), soupape pour admettre la vapeur sur la face supérieure du piston.

E, soupape d'équilibre servant à transvaser la vapeur sur la face inférieure du piston pendant le mouvement ascendant de cet organe.

C, soupape d'échappement .

bb, buttoirs établis sur une semelle élastique ss servant à limiter la course.

b' b\ arrêts fixés à chaque extrémité du balancier.

g, contrepoids supplémentaire qu'on peut faire varier pour adapter la machine à des hauteurs d'élévation un peu différentes.

BB, poutrelle de distribution attaquée par le balancier, et portant des caquets qui actionnent le jeu de fers fermant les soupapes A,E,C, ainsi que des taquets pour relever les pistons des cataractes dont il sera question plus loin.

0, 0', 0", 0"', I (fig. 50), articulations fixes.

Le mode de fonctionnement est le suivant :

L'ouverture des deux soupapes A et C se fait toujours au même instant par une seule cataracte ; la soupape E est ouverte par une cataracte indépendante de la première.

(1) Voir aussi lès^machiaes de Selly Oak, Engineering ^ 1881, 1" sera,, p. 304.

Chacune des cataractes, dont la fonction est d'ouvrir les soupapes en temps voulu, se compose d'une bâche (flg. 50), renfermant un volume constant d'eau ou d'huile, dans laquelle est installé un plongeur jo, dont le mouvement de levée, non représenté sur la figure, est commandé par la poutrelle de distribution ; le temps de chute est réglé par la position de la soupape S, qu'on peut étrangler par la vis v ; cette chute détermine le fonctionnement d'un déclic qui maintenait fermée la soupape à commander ; ainsi, la soupape A tend à s'ouvrir par un système de tringles W et d'un contrepoids P'; c'est le taquet C, qui, agissant sur le levier coudé T, détermine le mouvement de fermeture ; le secteur s vient alors s'engager dans l'arrêt b du levier ; celui-ci passe dans une chape c qui se relève lentement par suite de la chute dii piston de la cataracte ; vers la fin de sa course, elle vient soulever le levier I b, dégage l'arrêt b, et laisse la soupape s'ouvrir sous l'action du contrepoids P'.

La fig. 51 représente la soupape fermée et le secteur s enclanché ; la fig. 50 montre le système après le fonctionnement du déchc.

Une seule cataracte ouvre en même temps les soupapes d'échappement et d'admission,. ainsi qu'il a été dit plus haut.

La distribution comprend les phases suivantes :

i^ période. — Le piston étant au sommet de sa course, toutes les soupapes fermées, et la machine entièrement arrêtée, la cataracte détermine à un moment donné l'ouverture de A et de E, le piston descend par l'effet de la pression sur la face supérieure et du vide du condenseur.

^^ période. — Le piston descendant, ainsi que la poutrelle de distribution, celle-ci vient fermer la soupape d'admission, le mouvement continue néanmoins par l'effet de la détente et des vitesses acquises.

i^ période. — Bientôt une deuxième came vient fermer la soupape C d'échappement, il y a compression dans l'espace mort du bas, et cette compression contribue à ralentir la marche du piston.

Pendant ce mouvement descendant, le piston de la première cataracte (admission et échappement) a été relevé et sa chute commence.

4® période. — La machine étant arrêtée au point mort inférieur, la deuxième cataracte détermine l'ouverture de la soupape d'équilibre, le piston remonte.

5° période. — La poutrelle ferme la soupape d'équilibre par le contact d'une came qui agit en remontant ; il y a compression dans l'espace mort supérieur.

Pendant le mouvement ascendant, la cataracte qui commande la sou-

IWpo d'équilibre a été relevée, sa chute ralentie s'opère pendant que le pÎHton descend.

68. — La cataracte est employée, comme on le voit, pour produire inuî acÀion automatique à temps réglé, indépendante de la machine ; on peut, en agissant sur la durée de chute au moyen de la soupape S, obtenir ai)rès chaque course de piston un arrêt plus ou moins prolongé,

La machine de Chaillot donne jusqu'à dix coups doubles par minute: V) diainètr(î du plongeur est de 1™,05, la course de 2",39; la hauteur d'élévation est de 43 mètres.

69. "- Le fonctiormement à simple effet exige, pour un travail donné, nii cylindre à vapeur et une pompe de volumes doubles, le réservoir d'air doit être de dimensions considérables (oOj. Cette machine présente aussi l'inconvénient de n'avoir pas une course limitée avec précision; de là, les moycîus d'arrêt qu(; l'on doit disposer par mesure de prudence, et qui ne sont pas sans danger. Le dérangement d'un clapet, qui peut rester soulev(', (iéchai'gcî la machine pendant une course et produit une vitesse (lang(»reus(^ Il (ist vrai que, par suite de l'absence de tout organe à mou- V(MU(»nt (le rotation continu, la force vive entièrement éteinte après chaque course ne peut croître au delà de toute hmite.

Dans l'exploitation des mines, où le travail est partagé entre plusieurs pompes instalUu^s aux divers étages ou reprises, chacune d'elles ne doit iMYectuer (lu'une fraction du travail total, et comme tous les clapets ne piuivent se déranger en même temps, l'inconvénient signalé n'est pas aussi grav(\

D'ailleurs, pour les machines qui puisent à grande profondeur, le poids (li»s liges, remplacé ici par le contre-poids G, ne peut être évité, tandis qu'il constitue autrement un auxihaire désavantageux au point de vue dos frotlemenis v*).

H* — Machines de Woolf à action directe,

•yO. — Les considérations exposées au n° 29 expUquent pourquoi, en règle iîènéraUvIes machines à action directe à un cylindre ne peuvent uduiellre une délenle prolongée; Taugmen talion progressive des pressions, conibintH^ avec l'emploi d'une longue délenle., a conduit à partager le IniYuil moteur enlre les deux cylindrcs d'une machine de Woolf;

\. l.os rtpiuuvils ilos mines oui fait l'objet de savantes recherches que nous no pouvons analysor dans oei ouvrage.

employé d'abord dans les machines d'exhaure, ce système a été adopte pour d^autres pompes, et Ton peut citer parmi les combinaisons les plus ingénieuses celles imaginées par Davey (fig. 52, pi. 2, etfig. 53, pi. 3). Les pompes sont à simple effet (*); les contrepoids de leurs tiges servent surtout à les faire agir par traction, car, au total, ils se font équilibre par l'intermédiaire d'un balancier; Tensemble des deux pompes équivaut à une pompe à double effet actionnée par les deux cylindres B-H d'une machine de Woolf tandem ; or on sait que l'effort moteur total d'une pareille machine subit des variations beaucoup moins grandes que celui d'un moteur à un cylindre de détente égale. ETî d'autres termes, la disposition a pour but de rapprocher le diagramme P (fig. 13, pi. 1) de la forme rectangulaire, ce qui est nécessaire pour une machine à réservoirs d'air, sinon la vitesse au milieu de la course pourrait devenir excessive.