Pompes à piston creux

Une soupape donne à l'eau un passage à travers le piston; en principe, lorsqu'elle retombe sur son siège, le piston se trouve, par le fait, transformé en piston plein ; lorsque, au contraire, la soupape est soulevée, les choses se passent comme si le piston était momentanément supprimé.

C„C,. Ces pompes (fig. 33 et 34) présentent, au point de vue de la répartition du travail, les mêmes propriétés que la pompe Aj ; elles sont toutefois préférables, parce qu'elles fournissent à l'eau un parcours plus direct, s'eflfectuant toujours dans le même sens ; elles conviennent pour élever de grands volumes lorsque la hauteur est faible, ou bien on les choisit (pompes nourricières des machines d'exhaure) en raison du mode de sollicitation de leur tige qui est toujours tendue.

•p; , La combinaison de deux pompes a simple effet dans lesquelles les

mouvements des pistons seraient intervertis (chacun d'eux ne parcourant alors que la moitié du corps de pompe), permet de supprimer les soupapes fixes et fournit les pompes à double effet des fig. 36, 37 et 38 qui sont équivalentes théoriquement ; les mouvements des deux tiges en sens contraire peuvent être facilement réalisés, soit au moyen de manivelles opposées, soit par les extrémités d'un balancier.

Ce genre de pompes est déjà décrit dans le Dictionnaire des Mathématiques de de Montferrier; il a été employé récemment par M. Prunier, de Lyon, avec des dispositions ingénieuses de clapets, et par Davey en Angleterre. {Engineering^ 4885,2® sem.,p. 55.) La suppression des clapets de pied présente une certaine importance dans les pompes noyées qui servent dans le foncement des puits, à cause des difficultés de visite des clapets sous eau.

1. Engineering, 1880, S* sera., p. 151. Pompes Rittinger employées à Tépaisement des mines du Mansfeld,

C — C. Il existe encore d*autres variantes de ces systèmes, fig. 39 et 40 (pompe employée par Farcotà la distribution d'eau de Lisbonne), où, grâce au renversement de Fun des corps de pompe, on peut donner aux deux pistons des mouvements concordants.

2 (G — C.) Les deux dernières combinaisons peuvent même être réunies comme dans la pompe dite à courant continu de MM. Audemar et Guyon (fig. 41).

La pompe Fafeur (fig. 42) dérive de la fig. 39 par le dédoublement de l'un des corps.

G On peut encore grouper dans un même cylindre trois ou un plus

G grand nombre de pistons creux (fig. 43), commandés par des manivelles équidistantes ; cette disposition est peu pratiquo, il est vrai, à cause de la multiplicité des bourrages (pompe Downton), mais elle a été réalisée sous une autre forme par Davey, fig. 44 (*) ; l'équivalence théorique des deux systèmes est évidente.

Si les bielles de commande sont supposées assez longues pour que leur obliquité soit négligeable, les positions ABC des manivelles amèneront les positions ABC des pistons, et l'on voit que l'un des pistons au moins ■ ayant un mouvement ascensionnel (A dans la fig. 43), les deux pistons B et G descendent sans agir sur le liquide ; lorsque deux pistons s'élèvent en même temps, ce qui arrive pour certaines périodes de la rotation de l'arbre, celui dont la vitesse est la plus grande agit seul sur l'eau ; on en conclut que l'un des trois pistons seulement agit à un instant donné : c'est celui dont la vitesse est dirigée de bas en haut, et s'il y en a deux pour lesquels cette condition est réalisée, il faut choisir le piston qui se trouve animé de la vitesse4a plus grande.

Il est encore aisé de voir (fig. 43 bis) que pour les positions m'nC'm''' de trois manivelles équidistantes, les vitesses des pistons commandés par m' et m", respectivement, étant proportionnelles aux longueurs rrCrC m''n'\ qui sont égales pour ce cas particulier, l'action de la manivelle m" \ient de cesser, tandis que celle de m' commence et se poursuit pendant tout l'arc m'm'\

Le débit des pompes de ce genre jouit d'une propriété assez curieuse : i. Pompes établies à Bradford. Engineering^ 1886, 2* sem., p. 8 et 9.

rîmque piston, dans sa période active, déplace une quantité d'eau proportionnelle à sa section (constante) et à la corde m'm".

Pour une révolution de la manivelle, le débit est donc mesuré par le contour du triangle équilatéral m'm''m''' inscrit dans la circonférence dccrite par le bouton de manivelle.

On ûtend facilement la propriété au cas de quatre pistons ; le débit est alors représenté par le contour du carré m^ ni^m^ m^.

Enfin, si Ton multiplie indéfiniment le nombre des pistons, on constate que le débit s'approche d'Une limite donnée par la circonférence elleniinno ; le débit augmente à peine pour un nombre de pistons plus grand que trois, aussi n*existe-t-il pas d'exemples de- semblables dispositions, qui n'auraient d'autre raison d'être que de fournir à l'eau un mouvempnl aussi uniforme que possible; or on parvient à réaliser cette condition par des moyens plus simples : les réservoirs d'air ou l'accouplement, qui permettent d'utiliser toute la capacité des corps de pompe.