‹ Cours de mécanique appliquée aux machinesChapitre 35 sur 45 · Minutes of P. C. E, 1880-»!, et Engg · texte numérisé non relu

Minutes of P. C. E, 1880-»!, et Engg

COHMANDE A DISTANCE 193

proches du reste, ne peuvent servir k établir la valeur comparative des deux agents ; la préférence que l'on a donnée à l'air résulte plutôt d'un ensemble de conditions dans lesquelles l'économie n'a rien à voir (').

95. — Commande par Vélectricité. — Pour l'électricité, la comparaison n'est pas moins difficile, les données que l'on possède résultent d'expériences isolées et non de l'examen d'installations semblables en importance. Les grues électriques dépendent d'une station où le courant peut être produit à la fois pour l'éclairage et la force motrice ; par l'adjonction d'une batterie d'accumulateurs de capacité suffisante, les macbines motrices peuvent fonctionna en marche continue et économique. Les stations centrales bydrauliques ne se trouvent pas dans d'aussi bonnes conditions, a cause du fonctionnement intermittent des machines et des nécessités de la remise en Irain automatique, qui excluent l'emploi des systèmes de distnbution perfectionnés. Le courant électrique peut donc être produit à raison de 8 à 10 kilogrammes de vapeur par cheval mesuré au tableau de distribution, tandis qu'il faut en marche industrielle environ 15 kilogrammes de vapeur pour produire un cheval à la sortie de l'accumulateur hydraulique. Pour le reste (canalisation et grue), les deux rendements paraissent tout à fait comparables.

A Hambourg, on a constaté que la consommation de vapeur a la station centrale électrique n'était que les 40 ^ de la consommation de vapeur d'une grue portant sa chaudière et sa machine, le travail étant le mémo dans les deux cas ; ce résultat s'explique par l'imperfection des petits moteurs à vapeur, et on pouvait s'y attendre (').

1, L'air peut s'emmagasiner, il est toujours possible de faire des manœuvres de nuit sans mettre l'usine centrale en marche; on se sert de l'air comprimé

à bord des b&timenLs en réparation ou en ai'mement pour at^tionner les appa- ' reils de servitude sans qu'il aoit nécessaire de se servir des chaudières du

2. Eieclric Dock Crânes (,Engg. 1895-1.608). On a établi au port de Rotterdam, 6 grues électriques de la force de 1500 kilogrammes (la vitesse de levage est de l',20 par seconde) et 7 grues de 1 tonnes dépendant de la même station centrale que Téd ai rage. Des grues semblables ont été établies  Maanheim, Dusseldorf et Copenhague llO grues).

La Chambre de Commerce du port du Havro a fait installer en lS9lquelques grues tournantes électriques de 1500 kilogrammes pour faire le même service que les grues à vapeur; on a trouvé qu'elles se comportent aussi bien, et qu'elles donnent des facilités plus grandes dans l'exploitation. On s'est livré sur ces appareils & des essais de consommation {Gé nie civil. 1697, 2^ sem. p. 321},

Une commission présidée par M. Maurice Lévy avait admis l'emploi facultatif

CnUeS HYDRAULIQUES

ricité parait l'agent le plus avantageux, sinon pour les inslAlla* port où son emploi peut être discuté, au moins pour commanmanœuvres des ateliers, fonderies, halles do coulée, etc. ; elle

rapidement pour ces applications une importance considèra- I se prèle d'ailleurs mieux que les autres systèmes à la comles ponts roulants, parce que la prise de courant est très facile

par un simple frotteur ou IroHey, et qu'elle supprime toutes Emissions par cordes et par arbres ; il y a lieu de considérer le le courant électrique peut être utilisé avantageusement dans >r3 pour commander des machines-outils spéciales sans avoir jard à leur position (').

[•icité ou de l'eau sous pression pour le port de Dunkerque, c'est l'ou- 'draulique qui a. élè iidoptô [Génie ciml, 1896-97, 1" aem. p. looj. ;ow, en 1896, une rourniture de grues destinée A l'extension de l'outilbassins & donnô lieu k 12 propositions basées sur laforce hydraulique, 'ojeta employant l'ôlectricitâ ; le coût de premier établissement était I plus élevé pour ces derniers, on a établi des grues hydrauliques, phcatîon de Ja commande électrique aux treuils, griies et poots roumodifie pas profondément les caractères de ces appareils. Un moteur eut être employé à actionner tous les mouvements au moyen d'<;ni- ., mais on sépare le plus souvent les moteurs. Outre l'étude méca- Li n'a rien de spécial, l'établissement des grues électriques soulève questions importantes qui n'entrent pas dans le programme d'un cours nés et qui forment le problème électrique proprementdit, pour lequel voyons aux ouvrages spéciaux et aux Revues d'Electricité. Les publie mécanique renferment des exemples assez nombreux d'appareild es; voici quelques indications à ce sujet :

Hebezeuge). — Ascenseurs et treuils électriques Otis et autres (p. 32* ■ue de fonderie par Stuckenholz Çp. iiSi ; pont roulant de fonderie pir ). 526); idem p. fi2B; idem avec trois électrO' moteurs (p. 53S);idenipar r(p. B31).

mille det Maclutip.t. — 1885, pi. 35-36, grue tournBntedB20lonnesiles ments Karcot. — 1895, pi, 21-22, pont roulant de 40 tonnes. •,ieil. — Ponts roulants actionnés par courants polyphasés et parcao' Hinus (1895. 2» sem.. p. SS3, 1897, î^ sem.. p. 65). — Grues électriqups ier des chemins de fer de l'Est, ù Romilly-sur-Seine (1894, 2» sera-, i>.9')t Jgert. — Lci apparcili de levage à, t'Expoêition de 1889. — Treuil de Guyenet; grue électrique pour petits colis; ascenseur Chrétien; ianl de 10 tonnes Môgy, Echeverria et Hazan.

ering. — Pont roulant Sellers (1893-2-780); pont roulant de 150 lonnca lot flsas-a-lOBjjpont roulant de 13 tonnes (189.M-55); cabestan elccirjque i); grue électrique du iiort de Hambourg (1S95-1-6051; pont améncain ues avec frein a lames genre Weston (l'ra5-l-641); élévateur Spravue ); pont roulant américain de SÛO pieds de portée (1897-1-1021; pont rou- 50 tonnes du Creusoi, avec chariot glissantparpaiinasur voie graissée 6).

GBOZB BYDRAUI-IQDES

97. — J^ode (Tapplication de la pression hydraulique. — Dans la première application faite aux élévateurs des docks Albert à Liverpool en 1848, Armstrong s'est servi de cylindres à action directe ; pour donner au crochet la course sufSsante, le déplacement du piston était multiplié par un

système que l'on peut comparer à un palan renversé, dont le crochet serait tiré par le piston, tandis que la charge serait suspendue au brin libre. Ce système a toujours ' été usité depuis lors, il permet d'employer des cylindres de longueur réduite relativement à la levée à produire, le piston ayant naturellement sa section multipliée dans le même rapport.

La figure 162 représente un système em, ployé autrefois dans les grues tournantes, et oii la course est ainsi multipliée succès, sivement par deux poulies mobiles, ce qui équivaut à une multiplication par 4; on arrive au même résultat avec un montage et un fonctionnement plus satisfaisants au moyen du palan ordinaire à poulies multi- f jgj

pies.

98. — Type de grue hydraulique. — Les figures 163 à 168 (d'après les esquisses de Riedler), se rapportent à un type de grue ancienne établie par la maison Ârmstrong (voir aussi le Portefeuille des Machines, 1866, pi. 3-4). Le mécanisme moteur se compose d'un cylindre de levage incliné a, avec moufiage à 4 brins, dont le dernier est renvoyé au crochet en passant par l'intérieur de l'arbre de la grue, qui est en tôle à section carrée, «t de deux cylindres ce horizontaux servant au mouvement d'orientation, cylindres pour lesquels la chaîne est continue et passe sur la roue à empreintes b, à laquelle elle peut communiquer un

lUft GRUES HVDRACLIQDES

tour entier. Pour le cylindre de levage, là course est maltipliée part.

s HVDKAULIQtES

tandis qu'elle est aimplemeDt doublée pour les cylindres d'orientation.

L'appareil de distribution du mouvement de levée est représenté par

les figures i65 et 166 ; il se compose d'un tiroir sur lequel agit toujours

Fig. 165 et 166

la pression de la conduite par le branchement p ; deux lumières a et e sont percées dans la gtace, l'une pour l'admission, l'autre pour l'échappement ; le tiroir es! représenté dans la position d'arrêt. Lorsqu'on descend une charge, et que le tiroir est mis brusquement à l'arrêt, la vitesse acquise produit dans le cylindre un excès de pression que l'on (Jvite en établissant une soupape de sûreté S, chargée de manière à se soulever à une pression supérieure à celle de la conduite ; le choc soulève cette soupape, et l'eau retourne dans la canalisation jusqu'au moment où la force yive est éteinte.

Les figures 167 et 168 représentent l'appareil de distribution commun aux deux cylindres d'orienlalion; c, et c, communiquent avec ces deux cylindres, le branchement de la canalisation aboutit enp. Pour la position dessinée, la pression est admise sur les deux pistons, et la rotation est arrêtée. Il n'est pas nécessaire, avec cette disposition, d'employer une soupape de choc, mais comme la grue ne peut faire qu'un tour, l'un des pistons d'orientation en arrivant à l'une ou l'autre extrémité de son tra-

GRUES HYDRAULIQUES

S automatiquement le levier de distribation par un curseur et

rig. 167 et ISS

B de tringles, et le ramène à sa position moyenne, ces liaisommairement dessinées en trait fort dans la figure 163.

îrwe à deux puiêsances à piston différentiel. — Le cylindre de dans ce cas muni d'un piston différentiel ; la tige qui traverse ^ présente une section égale à la moitié de celle du cylindre, I force est moitié de la force maximum. Pour la double force, face du piston, qui est la foce inférieure, est mise en rela- [a pression lorsqu'il s'agit du levage et avec réchappement aut descendre le crocbet; ta face annulaire opposée commus d'une manière permanente avec récbappement. ictionner à demi-force, il faut laisser la face annulaire en com- 1 avec la pression pendant le levage, l'admission se foisanl ide face ; pour la descente, les deux &ces du piston commutla moitié du volume précédemment admis sur la grande face isée sur la face annulaire, l'autre moitié passant à l'échappes ce mode de fonctionnement, la face annulaire agit comme ) à simple effet pour refouler dans la conduite de pression la volume dépensé sur la grande face.

GRUES HYDRAULIQUES 201

Cette distribution complexe est réalisée par un ensemble de soupapes (âg. 169). La tubulure P est loi^ours en relation avec la conduite de pression, £ communique toujours avec l'éctiappement. Le fonctionnement est le suivant :

Pour la grande force et pour le levage, q est fermée, p est soulevée, la pression s'établit sur la grande face par la tubulure F ; en même temps, s est soulevée, et la petite face f communique avec l'échappemenL A la descente, p est fermée, g est soulevée, s est maintenue ouverte ;

Fi|. 169

c'est à la fin de la descente que la soupape de choc r peut fonctionner par suite de la fermeture brusque de g. Pour la demi-force et à la levée, t est fermée, p et 9 sont ouvertes ; à la descente, ^ est maintenue ouverte, p est fermée, s est ouverte.

En résumé, pour la grande force, s est toujours ouverte, et les soupapes p el g ont des mouvements inverses ; tandis que pour la petite force, q est toujours ouverte et les soupapes />et s ont des mouvements inverses.

Ces manœuvres sont effectuées au moyen d'un arbre portant des cames en forme de bras, arbre qui est actionné par un seul levier pouvant occuper quatre positions différentes (Portefeuille des Machines, 18Q6); on arrive assez facilement à réaliser cette combinaison en remarquant que la quantité dont se lèvent les soupapes est facultative, et qu'ainsi une soupape peut être maintenue ouverte par deux positions difTérenles du levier de manœuvre.

cnUBS HYDRADLIQDES

orientation de la grue, la disposilion décrite au ble (').

plûngeur» concentriques. — On préfère en géslons plongeurs aux pistons ordinaires à garnl- ! peuvent se traduire à l'extérieur d*une manière est alors obtenue au moyen de deux plongeurs geur central porte les poulies; il est entouré iii peut agir avec lui ou être immobilisé par des évier ; il y a donc deux presse-étoupes snperpoime charge, si le plongeur central ne sufSt pas, ir extérieur qui ajoute son effort à celui du preplus loin],

i diverses. — Dans les appareils hydrauliques à ibuteucs à tiroirs plans non équilibrés sont avanpar les distributeurs cylindriques, ou les soupapes i la âgure 170 (d'après les esquisses de Itiedler) représenle la distribution pour un cylindre de levage ; l'oriâce central communique avec le cylindre, les oriâces supérieur et inférieur avec la conduite de pression et l'échappement respectivement Le distributeur se réduit à une broche traversant la botte de part en part, et présentant une double gorge. Les garnitures sont en rondelles de cuir graissé maintenues en position et en pression par des manchons évidés.

On simpliâe considérablement Tinslallation des grues en disposant le cylindre de levagi verticalement dans l'arbre, lequel est formé d'une caisse en tôle simplement treillissée sur ses faces d'avant et d'arrière, tandis que les t au guidage de la tête du piston (ou des deux es à double force).

lOdernes à deux forces (3 et 5 tonnes) de Jagare ^lindre de levage veriicsl maie basées sur les mêmes

M. 1S91, pi, B à f , et Leê appareil* de levage & l'Éx-

et Igert (Paris, E. Bernara et C").

GRUES HVDRAtLtQOES 303

Les figures 171 61172 (d'après Eng^g., 1896-1 -431), se rapportent à une grue fixe de 3 tonnes par W. Hindson et C* ; le bâti est formé par un sonbassenient conique en t61e fixé sur la fondation ; l'arbre tourne dans un pivot fixe au niveau du sol, ce pivot est creux et laisse passer le raccord de la tuyauterie; au sommet, i'arbre est calé dans un collier cir-

GRUES HYDRAULIQUES

le SUT un cercle de galels verticaux. Les cylindres d'orien-

intés latéralement contre l'arbre et- sont entraînés dans it de rotation ; la chaîne, continue d'un piston à l'autre.

ORtIES HYDRAULIQDBS

Lorsqu'il s'agit de quais contournant des bassins, des plateformes sont montées à l'intersection des voies parallèles aux divers côtés.

Ce genre d'outillage, adopté dans la plupart des ports, a été créé par la maison Armstrong, à qui on doit, d'ailleurs, la plupart des types successivement adoptés par les divers constructeurs, tout au moins dans leuTs grandes lignes.

Les figures 173 et 174montrent l'installation générale des grues Armstrong sur les quais des anciens bassins à Anvers ; la course du piston de levage est de :2",67, elle est multipliée par 6 pour donner au crochet une course de 16 mètres, l'arbre peut tourner de 270 degrés ; les bouches de prise d'eau sont espacées de 11™,50. La ligure 175 donne quelques renseignements sur l'aménagement des quais de l'Escaut, pour lesquels on a disposé le bâti des grues de manière à permettre le passage d'une voie ferrée. Les cylindres d'orientation trouvent une place tout indiquée dans le caisson qui forme le haut du portique auquel la grue est adossée. Ces bâtis sont lestés du côté opposé à l'arbre. -

Les figures 176 à 178 (d'après Engg.^ 1895-2-473) se rapportent à des grues du même genre, de la force de 1.800 kilogrammes, construites par FuUerton et C** pour les nouveaux docks de Glasgow; la levée du crochet est de 19°*,80, le plongeur du mouvement de levage a 203 millimètres de diamètre (8 pouces), et sa course est multiphée par 6. Les cylindres d'orientation sont horizontaux et fixes, les plongeurs ont 0™,61 de course et 165 millimètres de diamètre ; ils font décrire à l'arbre de la grue un angle de 270 degrés ; il y a deux cabines de manœuvre. Dans cette installation, la pression à l'accumulateur est de 51 atmosphères (*).

102. — Sections des plongeurs, vitesses. — Dans le calcul des sections des plongeurs, il faut tenir compte du poids du piston et de ses poulies, il faut remarquer aussi que le rendement des mécanismes ne s'élève pas à plus de 75 %, que la pression disponible à la grue

1. Y oir encore Engg, 1882-1-333, grue tournante de quai ; 1882-2-130, grues de Calcutta; 1884-1-106, grues d'aciéries; 18.-55-2-610, transbordeur hydraulique Neville à une seule corde pour magasin ; 1891-1-89, pont roulant hydraulique ; 1892-1-879, bigue À manœuvre hydraulique citée précédemment (n* 85); 1894-2-599, grue roulante de quai; 1896-1-4 4, grue de 3 tonnes à double puissance des docks de Barry; 1898-1-531, grue fixe de 25 tonnes pour rembarquement des charbons; 1897-2-791, pont- roulant de 100 tonnes sur chevalets. jRiecfZer (Skizzen, etc.). donne quelques exemples de grues hydrauliques et de grues murales destinées à desservir les étages des entrepôts.

CREES HyDHAtlI.IQ[TES

ile parles pertes de charge de la canalisation, etqu^n&a, lors- ^lîndre est monté très haut, il peut encore y avoir une perle a 3/4 d'atmosphère lorsque le piston arrive au sommet de sa on arrive en général au résultat en comptant sur la charge nelLe multipliée par le rapport de la course du crochet à celle da cynais en supposant que la pression n'est que 60 à 65 9é de celle imulateur.

à litre de renseignement, quelques chiffres relevés sur les grues ■e d'An vers-Bassins, la pression à l'accumulateur est de 47 aies, la rotation s'étend sur 4/3 de tour ; la course du cylindre e est multipliée 4 fois.

Pitloo d'orîHtation

«I gnus Ikilog.

liesses de levage et d'orientation adoptées par la maison ng sont les suivantes :

lOOOkilog. 1",52 1",22

2000 » o°',92 o-.sa

tesses d'orientation données dans ce tableau sont celles mesuextrémité de la Sèche.

— Applications diverses de la pression hydraulique. — L'eau à 'ession foulée par les stations centrales trouve natureUemenl loi pour une foule d'opérations accessoires telles que la mades ponls mobiles ou des portes d'écluse. On peut aussi actionuer agent des machines-outils exigeant de grands efforts telles que à forger, cisailles, poinçonneuses, riveuses, etc.; pour ces la pression est en général beaucoup plus élevée. Ces applica-

Page 1