‹ Cours de mécanique appliquée aux machines professé à l'École spéciale du génie civil de Gand (volume 2)Chapitre 42 sur 51 · Ascetiseur d'Anderton. — L'as- Fig · texte numérisé non relu

Ascetiseur d'Anderton. — L'as- Fig

censeur d'Anderton, dû à M. Edwin Clark,

se compose de deux sas guidés SS' (fig. 194), portés par les pistons du même diamètre p p\ dont les presses peuvent communiquer par

touchent & l'équilibrage. On consultera pour leur description les mémoires et les ouvrages suivants :

Ascenseur d'Anderton, établi en 1875 : Minutes of P. of Civtl Enaineer», vol. XLV.

Ascenseur des Kon tinettes, sur le canal de Neufossé,

Ascenseurs du canal du Centre, dont le premier, établi à la Louviére est seul achevé en 1898 : Note de M. Flamant, dans la Reçue technique de l'Expotilion de 1889. L'ascenseur de la Louviére a fait. l'objet d'une publication spéciale, par la Société Cockerill.

Ascenseur système Prussmann du canal de Dortmund à l'Ems établi à Heinrichenburg : cet ouvrage, non achevé à cette date, est encore peu décrit, voir le Génie Civil, 1890, 2« sem., pi. 11, et les Annale* dei Ingénieurs de Gand, 1895-96, p. 183.

Pour les ascenseurs de ces divers genres, voir surtout l'ouvragede H.Gruion et L. Barbet intitulé Etude surles moyens de franchir les chutetdes canaux, Paris, 1890.

Voir aussi : Engg., 1885-2-30, 101; 1888-1-201; 1888-2.358; 1892-2-480.

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l'intermédiaire de la valve équilibrée V. A l'amont, les sas s'arrêtent en face de l'aqueduc représenté en trait pointillé, qui forme la prolongation du bief du canal ; à l'aval, les sas descendent en s'immergeant dans l'eau du bief inférieur, dont le niveau est d'ailleurs variable entre certaines limites.

Chacune des presses peut être mise isolément en communication par les valves v »*, avec un accumulateur hydraulique A, toujours maintenu en charge par une pompe à vapeur.

Fl|. 194

Enfin, chacune des presses peut être vidée au moyen des valves e «'. L'ensemble des cinq valves est manœuvré par des volants disposés dans une cabine au sommet de la passerelle fixe qui couronne l'ouvrage.

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ASCENSKURS HYDRAULIQUES 281

Le mode de fonctionnement est le suivant : le sas S étant arrêté en face de l'aqueduc amont, de manière & faire joint contre le bec de cet aqueduc, la valve V est ouverte, toutes les autres sont maintenues fermées ; S descend en entraînant S', parce que les poids morte sont égaux au début de l'opération, mais que les colonnes des presses ne sont pas compensées, et que d'autre part, le sas S', en vertu de son immersion, reçoit une très forte poussée. Cet étal de choses est modifié à partir du moment où S' émerge ; les frottements et le défaut de compensation des colonnes obligent à délester S' d'une certaine tranche d'eau, de manière à ce que la manœuvre puisse continuer aussi loin que possible. 11 arrive toutefois un moment où le sas S plongeant à son tour dans le bassin d'aval, le mouvement est arrêté, car il suffit d'un très légère immersion pour détruire l'effet de la surcharge du sas descendant; la valve V est alors fermée, « est ouverte à l'échappement, et «' est ouverte à l'eau de l'accumulateur. La manœuvre comprend donc deux périodes : pendant la première, les presses sont en communication, pendant la seconde, elles sont isolées, et les mouvements des deux pistons n'ont plus aucune liaison.

Comme le sas S' est déchargé, au commencement de son ascension, d'une couche d'eau d'une certaine épaisseur e, il faut rétablir le plein lorsqu'il est arrivé au sommet de sa course, ce qui se fait au moyen de vannes percées à travers les portes de l'aqueduc et du sas. Les choses se trouvant dans cet état, il est visible qu'on pourra recommencer la manœuvre en sens inverse exactement de la même manière, soit qu'il y ait des bateaux engagés dans le sas ou qu'il n'y en ait pas. Les bateaux n'amènent dans les sas aueune surcharge, puisqu'on y pénétrant, ils en expulsent un poids d'eau égal au leur.

Le délestage dont il a été question pour le sas montant est obtenu par des siphons qui s'amorcent d'eux-mêmes lorsque le mouvement d'ascension commence. #

11 résulte de l'indépendance des pistons pendant la dernière période de la manœuvre, que la course du sas descendant n'est pas limitée d'une manière invariable, mais qu'elle peut être réglée d'après le plan d'eau du bassin. A Anderton, c'est cette considération qui a fait accepter le dispositif décrit ci-dessus, qui n'a pas été reproduit pour les grands ascenseurs de canaux.

Voici quelques données sur l'ascenseur d' Anderton (').

1. Cette localité est située près de Kortwich, dans le comté de Cnoabîre

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232 ASCBNBKUHS HYDRAULIQUES

Chargement des bateaux 60 à 100 tonnes métriques.

Longueur dea sas 22", 70

Largeur 4 m .70

Hauteur d'ean dans le sas descendant . . - 1™,52 — — montant .... l m ,87

Diamètre des plongeurs 0",91

Différence de niveau rachetée lô",S5

Poids de chaque sas en y comprenant l'ean 248',6

Pression due à ce poids 87 kil. par centim. carré.

Diamètre du piston de l'accumulateur . . . 0™,58 Course — — . . . i-,10

D'après ces données, la surcharge nécessaire pour vaincre les résistances à la manœuvre et pour compenser l'influence de la pression variable sur les plongeurs correspond à une couche d'eau de û m ,lS d'épaisseur, soit 16.000 kilogrammes ; le poids nécessaire pour équilibrer les colonnes dans la position la plus défavorable est de 9.000 kilogrammes environ, c'est-à-dire que la surcharge nécessaire pour vaincre les résistances à la manœuvre est de 7 tonnes, ou environ 3 % du poids porté par l'une des presses . <

117. — Ascenseurs du canal de Neufossé el du canal du Centre. — Ces appareils, dont les projets d'ensemble sont dus à MM. L. Clark, Standfield et Clark, ont été exécutés à peu près en même temps et présentent de nombreux traits communs. Ils diffèrent de l'ascenseur décrit au numéro précédent en ce que les sas descendent à sec jusqu'au niveau d'aval, où ils sont mis en communication avec le bief au moyen de portes, comme au niveau d'amont. De cette manière, le sas descendant ne subit aucune perte de poids, et la période d'équilibre est prolongée jusqu'à la fin de la manœuvre. Pour que le sas descendant puisse soulever le sas montant jusqu'au sommet de sa course, il est encore nécessaire, si l'on ne fait intervenir aucun moyen de compensation, de lui

l'ascenseur établit une communication entre le canal de Trent et Mersey et la rivière Weaver, affluent de la Mersey, il a été inauguré en 1875, et a fonctionné sans interruption jusqu'en 1882; la pièce couronnant l'une des presses s'est brisée à cette époque sans que l'accident ait eu aucune suite grave ; les choses ont été rapidement remises en état, mais cette rupture a néanmoins fait concevoir des craintes pour la sécurité des presses beaucoup plus grandes projetées pour les ascenseurs des Fontinettes et de La Louvièrc; ii en est résulté pour ces presses une nouvelle étude et un mode de construction tout différent de celui qui avait d'abord été arrêté.

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donner une surcharge suffisante pour vaincre les résistances et pour équilibrer entièrement le poids d'une colonne d'eau égale à la course des plongeurs et ayant la même section.

Dans ces grands ascenseurs, les résistances sont évaluées à 1/40 de la charge portant sur l'une des presses, soit à 24 tonnes pour l'appareil du canal de Neufossé, où le poids de la colonne à compenser est de 41 tonnes; la surcharge totale devrait donc être de 63 tonnes. Ce poids correspond à une tranche d'eau de m ,30 d'épaisseur ; on règle la manœuvre de manière à ce que le sas montant s'arréle lorsque son plan d'eau se trouve à 0",30 en dessous de celui de l'aqueduc d'amont; à ce

moment, le sas descendant se trouve au bas de sa course (fig. 195), laquelle est déterminée de manière à ce que la couche supplémentaire introduite puisse s'écouler entièrement dans le bief d'aval. La course du sas est donc égale à la différence des niveaux à racheter diminuée de l'épaisseur de la tranche motrice.

Par ce dispositif, la force qui produit le mouvement varie de 106 tonnes au début de l'opération jusqu'à 24 tonnes à la fin. Si l'on suppose que les résistances au mouvement atteignent à chaque instant ce dernier chiffre, on voit que pendant toute la course agit une force accélératrice qui diminue depuis 82 tonnes jusqu'à zéro. Un modérateur auto 1 matique, consistant en une soupape qui étrangle la communication entre les deux presses, et qui est actionnée par le sas descendant, ralentit progressivement la vitesse acquise.

Dans l'ascenseur des Ponlinettes, les auteurs du projet avaient prévu un système de colonnes compensatrices, qui a été exécuté mais non mis en usage: il consiste en deux réservoirs cylindriques en tôle R R',

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ÀSCSNSIURS HYDRAULIQUES

(flg. 196) qui devaient toujours être maintenus en communication avec les sas par l'intermédiaire de tuyaux télescopiques. La section intérieure des réservoirs est la même que celle des plongeurs, et l'on voit que, par le fait, le sas descendant augmente de poids au fur et à mesure que son plongeur en s'immergeant davantage doit vaincre une poussée plus forte; l'inverse se produit pour le sas montant. La compensation ainsi obtenue serait parfaite si la section horizontale des sas était infiniment

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Fig. 196

grande par rapport à celle des pistons ; pratiquement, il en serait à peu près ainsi.

Mais les conduits à joints télescopiques introduiraient une complication et une cause d'insécurité ; la rupture de l'un d'eux pourrait vider entièrement le sas correspondant, et amènerait une accélération qui pourrait être dangereuse. Ce sont ces raisons (') qui ont fait renoncer à

1. Il esta peine besoin de remarquer que le fonctionnement des colonnes compensatrices aurait pour effet de modifier les niveaux dans les deux cas & la fin de la course, et que celle-ci en serait augmentée d'une quantité qu'il eat

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AB«MSKURfl HYDR&UL1QUBS 235

l'installation des colonnes compensatrices dans les ascenseurs belges et qui ont fait suspendre leur mise en usage aux Fontinettes.

Voici quelques données sur les deux ascenseurs dont le principe vient d'être décrit :

Foutinettos La LouTière

Longueur des bateaux tout compris . - 88~-,50 40", 80

Largeur — . . 5-,00 5",00

Tirant d'eau en charge 2~,00 2",10

longueur totale des BU 40-.35 48™ ,00

Largeur — 6-60 6",*>

Profondeur d'eao des su 8-.10 2-.40

Charge sur chaque presse y compris la

surcharge 793 tonnes- 1048 tonnes.

Diamètre des pistons 2'",00 2-,00

Pression 26*,6 p. cm' Sfi kil. p. cm a

Différence de niveau à racheter. . . . ÎS-.IS 15", 40

Poida de la tranche motrice 66 tonnes. 74 tonnes.

Poids de la colonne à compenser . . . 41 tonnes. 47 l ,6 Poids disponible pour vaincre les frottements à la fin de l'opération .... 24 tonnes. 26,5 Rapport de ce poids à la charge anr une presse .- 1/33 1/40

Dans les deux ascenseurs en question, on a prévu le cas où l'une des moitiés de l'appareil serait immobilisée accidentellement, et on a installé des pompes foulantes manœuvrées par des turbines utilisant la chute entre les deux biefs; ces pompes maintiennent un accumulateur toujours en charge, qui sert d'ailleurs à réparer les fuites qui pourraient se produire aux presses et à leur tuyauterie, ainsi qu'à fournir l'eau motriceàune machinerie complexe ayant pour objet d'effectuer la manœuvre des portes, le déhalage des bateaux, etc. Les turbines sont réglées automatiquement par la marche des accumulateurs. Le tuyautage et les valves sont disposés en principe comme dans l'ascenseur d'Anderton.

Les joints entre les sas et les aqueducs avec lesquels ils viennent successivement en contact sont établis aux Fontinettes par une poche creuse en caoutchouc, qui s'interpose entre les parties fixe et mobile, et qui est gonflée à l'air comprimé. A La Louvière, une pièce en forme de coin, ayant le contour des surfaces à joindre, et garnie sur ses deux fa-

Tacite de calculer si l'on se donne l'épaisseur de la tranche supplémentaire destinée, dans cette nouvelle hypothèse, a vaincre les frottements et les pertes du charge seulement.

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' ces de bourrelets en gutta percha, est forcée au moyen de cylindres hydrauliques après que les sas sont amenés à leur niveau.

La construction des presses a donné lieu à beaucoup de recherches et a fait l'objet de discussions approfondies. Les presses de l'ascenseur des Fontinettes sont formées d'anneaux jointifs en acier laminé, analogues à des bandages de roues de locomotives ; l'intérieur du cylindre ainsi formé est garni d'un revêtement en tôle de cuivre rouge de 2 millimètres et demi dont les soudures ont été faites sur place ('). Les presses de La Louvière sont formées de manchons en fonte tournés extérieurement et garnis de frettes en acier jointives sur toute leur étendue. La vitesse moyenne de levage est de ff",10 par seconde dans l'ascenseur belge ; la communication entre les presses y est beaucoup plus directe que dans l'appareil des Fontinettes.

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