Con^et-rendus de l'AeadirtUa des Sciences, 18SJ

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Dans un ordre d'idées analogue, on a produit des indicateurs où le tambour se relève, à chaque tour, d'une quantité constante et connue, (Schaeffer et ^udenberg), et l'indicateur Richardson, où les diagrammes sont obtenus aétachés l'un de l'autre avec une certaine déformation, etc.

155- — Nous devons signaler encore l'indicateur Prussman (fig. 143), qui donne à chaque instant, à partir de la ligne atmosphérique, la diffé-

ng. 143 Fig. 144

rence des pressions sur les deux faces du piston, il sjiffit à cette fin, de faire communiquer les tubulures A et B avec les deux extrémités du cylindre, les diagrammes obtenus sont représentés figure 144. .Cet indicateur peut aussi, par une manœuvre convenable des robinets, donner des diagrammes ordinaires.

156. — Sur C approximation obtenue au moyen des indicateurs et les précautions à prendre dans leur emploi. -—- L'indicateur est devenu un instrument de recherche de premier ordre, grâce à l'expérience que les ingénieurs en ont acqmse, aux soins avec lesquels il est construit, et aux travaux de plusieurs savants qui l'ont étudié d'une manière complète ('). Des expériences précises, dans lesquelles on dispose de moyens de vérification, ont démontré que l'approximation des indicateurs peut atteindre 1 %. Toutefois, l'attention doit être sérieusement attirée sur les points suivants :

1° Pour chaque système d'appareils, , il existe une vitesse à laquelle les ondulations commencent à se montrer dans les diagrammes, et celte

1. Recherches du profeaaeur Bemdt, de Chemnita, Ëo^ineering, 1877,2* sem,, p. 383. — 1878, l"aem., pp. 77 et 295 ; de M. L. do Maupeouen Fiance, Minutes ofproceedingsoftkelns" " - -- ■■ " " ^v^,-.^ *,„.. 3.. ___

fessenr Osborne B

l"aem., pp. 77 et zao ; de M. L,. do Maupeouen l' rance, «muiPi >■ tke Institution of Civil Engineers, V. LXXII.D. 386; du pro- Reynolds, en Angleterre, mémerecueU, V. LXXaIII, pp. làlOS.

Titesse peut être d'autant plus élevée que les ressorts sont plus raides; ainsi, pour le Richards, d'après le mémoire de M, Osborne Reynolds, le ressort produisant des ordonnées de 1 pouce pour la pression de 20 livres par pouce carré, donne des ondulations lorsque le nombre de tours est de 69 par minute, la vitesse croit pour des ressorts plus rajdes suivant le tableau ci-dessous

.ITRKB FAR FOUCR OARRA

S POUCE d'ordonkAr

Les ondulations proviennent des effets de l'inertie lors de la brusque mise en charge du ressort, leur durée est à peu près constante, et leur amplitude décroit; elles n'affectent pas beaucoup la surface du diagramme, mais elles peuvent le déformer considérablement; on les réduit en diminuant la masse des organes rattachés au piston, soiis ce rapport, les appareils Crosby, Thompson, etc., présentent une grande supériorité.

2" Les ressorts doivent toujours être essayés au moyen de charges directes, appliquées soit à l'aide de poids, soit au moyen d'un manomètre à air libre, les déformations sont mesurées dans toute l'étendue des pressions; pour cette opération, le ressort est placé dans l'indicateur, il doit être maintenu à la température de 100° au moins, par une circulation de vapeur,' de manière à être mis dans les conditions pratiques de son emploi. Les déformations à chaud sont supérieures aux déformations à froid, et l'erreur de ce chef atteint I ou 2 ^. Les ressorts qui présentent des déformations en désaccord avec les échelles doivent être rejetés.

3° Le crayon doit être appuyé très légèrement sur le tambour, principalement quand on opère sur de basses pressions, donc avec des res- 3orls faibles.

4° Les commuDications entre le cylindre et l'indicateur doivent être aussi courtes et aussi directes que possible, ne présenter ni coudes ni étranglements, et être bien préservées contre les pefroidissements.

5" Les ficelles employées doivent être très résistantes et inextensibles, il faut au préalable les charger de poids, afin de supprimerleurallongemenl ultérieur'; elles doivent être aussi courtes que possible ; l'axe du tambour doit être bien graissé ; pour les grandes vitesses, il faut préférer les dispositions de ressorts de rappel qui ont pour objet d'uniformer la tension de la ficelle, afin de rendre son allongement constant, ce qu est réalisé dans le Oosby (').

6' Le tambour de l'indicateur peut être commandé par un réducteur de course à tambour différentiel, ou par un système de leviers rigides rattachés à la crosse du piston, ce dernier moyen est seul applicable pour les grands nombres de tours. — 11 est impossible de prévoir en détail toutes les combinaisons qui peuvent être employées, mais il ne faut pas perdre de vue que les déplacements du tambour doivent rester rigoureusement proportionnels à ceux du piston, beaucoup de dispositions souvent admises ne satisfont pas à cette condition et donnent des diagrammes déformés,

7" L'habileté et l'expérience de l'opérateur ont naturellement une grande influence sur la précision des résultats, et lui suggèrent ime foule de soins qu'il serait inutile d'indiquer.

8" Avant l'emploi, le piston et toutes les articulations doivent être graissés, après l'emploi, toutes les parties doivent être minutieusement essuyées, il faut éviter que la rouille, en attaquant les ressorts, n'altère leurs déformations.

§in.

Travail uoteur disponible sur un ardre.

157. — Frein de Prony. — Lors d'une expertise sur la machine à vapeur du Gros-Caillou, Prony eut l'idée de mesurer la puissance déve-

1. M^r,pp. 50-65. — Wingfield, pp. 74-78. — UinxaeÊ of Prweedings qf iht Institution of Civil Bngineeri, LXXX,

Digit'edbyGoOgle

loppée en l'absorbant par une résistance facile à évaluer, et créa un frein dynamométrique, souvent employé aujourd'hui encore sous sa forme primitive.

Il comprend (fig. 145), une poulie de rayon H, calée sur l'arbre auquel

Kg. U5

le moteur communique la puissance à mesurer, et deux mâchoires M, M, eo bois dur, serrées au moyen des écrous E; tes ressorts r, r, permettent d'obtenir un serrage modéré ; le sabol supérieur est prolongé par un levier, à l'exlrémité duquel se trouve un plateau ; des buttoirs B, B, permettent île limiter la course du levier dans les deuz sens.

On met la machine dans les conditions de fonctionnement pour lesquelles elle développe le travail à mesurer, tout en serrant les mâchoires du frein, de manière à maintenir la vitesse du régime de n tours par minute; on équilibre le frein au moyen de poids placés sur le plateau.

Dans ces conditions, si l'on néglige le frottement sur l'arbre, et si l'on appelle F, F'.... les frottements développés entre les sabots et la poulie, on aura pour la puissance en chevaux, absorbée par ces frottements, laquelle représente aussi la puissance de la machine:

D'autre part, soit p le poids du frein (y compris la plateau vide), agissant à la distance l du centre de l'arbre, et P le poids ajouté sur le plateau à la distance L, on aura, lorsque le frein est équilibré :

d'oii, par substitution;

R SF=PL -l-j)f

Le produit pi se détermine expérimenlaletnent par le procédé indiqué (fig. 146), on obtient ainsi le poids p' tel que

p'L = pi

Les mâchoires tendent à s'échaufTer par le travail du frottement, il est nécessaire de les arroser au moyen d'eau savonnée, qui a pour effet de donner à ce coefficient de frottement une valeur plus régulière ; malgré

ff

ff

FlB- 146

cette précaution, il faut constamment régler le serrage afin de maintenir la vitesse de régime, et d'empêcher le levier de donner contre ses butloirs.

Au point de vue de réchauffement, il faut donner à la poulie une surface proportionnelle au travail à absorber par seconde, car la chaleur , s'écoule par conductibilité à travers la jante ; même si le refroidissement est obtenu par l'arrosage à l'eau froide, la quantité de chaleur enlevée par seconde est encore proportionnelle a' cette surface, ou au proàuilde la largeur par le diamètre.

Pour que le bois se comporte bien au point de vue du frottement, il faut que la pression normale qu'il supporte par unité de surface soit à peu près constante en passant d'un appareil â l'autre, le frottement par unité de surface doit donc l'être aussi ; si on appelle S la surface frottante, et e la vitesse au contact, le travail absorbé sera ItSu, K étant un coefficient constant.

c'est-à-dire que la surface de contact peut varier en raison inverse de la vitesse, tandis que, d'après la première'' condition, elle serait simplement proportionnelle à ta puissance.

1 58. — En comiparant lés freins employés dans diverses circonstances, on peut poser la formule :