MACHINES PERFECTIONNÉES PAR WATT

576, U nit. — Peu après l’époque où la découverte de Papin était l’objet de» perfectionnements importants que nous venons de rappeler, Watt, attaché à l’Université deGlnscow pour la réparation des instruments de physique. fut chargé de mettre eu état un modèle de la machine de Newcomen, qui n’avait jamais pu fonctionner convenablement. Watt s’intéressa à son travail, et introduisit dans celte machine plusieurs modifications heureuses. C’est de ce moment que datent les immenses progrès de l’industrie. La machine à vapeur n’a plus été réduite à faire manœuvrer seulement les ' pompes, elle est devenue un ouvrier universel, capable tout aussi bien de travailler les métaux les plus durs que de tisser les plus fines étoffes.

577. Condenseur. — Le premier perfectionnement de Watt consiste dans l’invention du condenseur. Il trouva moyen de liquéfier la vapeur dans un vase séparé G’ (fig. 241), et d’éviter ainsi le refroidissement du corps de pompe. Ce simple changement rendit beaucoup moindre la dépense de chaleur; on économisa toute celle qui était destinée à réchauffer le corps de pompe, alors que le piston descendu au plus bas point de sa course devait être ramené au point le plus élevé.

Dans ce condenseur, arrivq, par un tuyau E termiué eu fîbmme d’arro-

CIIAI. Kl II.

Un

soir, l’eau froide d’un grand réservoir. On sail (|iie, d'après le | >n ii<- i|>< - de W all (377), la vapeur eoulenuc dans le corps de pompe doit venir, dans res conditions, se liquéfier presque tout, entière dans le condenseur re- Iroidi, et que la force élastique de celle qui reste, correspondra à la tem-

r. cyliudrc à vapeur. — P piston. — T tige du piston. — LL' balancier. — B bielle. — M manivelle. — B volant qui régularisé le mouvement de la machine. — K collier de l’ctcentrique. — B' barre de retccutrique qui agit sur le levier //' et met eu mouvement le tiroir. — T* tige de la pompe à •ir. — T'" tige de la pompe alimentaire. — c chemise du corps de pompe. — (V condenseur qui reçoit l’eau froide venant par le tuyau F. — A A'A’A'" parallélogramme articule auquel s’attache la lige du pistoii et qui force cette tige à sc mouvoir verticalement . — A'A’" levier situe derrière le parallélogramme et articulé au point fisc A"' et à l’angle A' — rbb'r' parallélogramme à force centrifuge dont les houles s’élèvent quand la machine prend un mouvement rapide. — V valve qui se ferme en partie quand par l’élévation des houles le point r' monte.

péni tu re de l’cuu froide, ccst-à-dire à 3 centimètres environ, si la température de cette eau est 30°.

378. Arrruotm. — Ce condenseur exige une série d'np|au‘eils accessoires..! ne pompe aspirante est nécessaire ptjnr extraire IViiii du eonden-

MACHINES A VAPKLIt. 331

seur à mesure qu’elle s’ëehaulVe : elle se trouve représentée sur la ligure 242 et le balancier en l'ait mouvoir la lige T". Cetle pompe sert aussi à extraire l’air, qui se dégage de l’eau introduite dans le condenseur et qui ne tarderait pas à arrêter le mouvement du piston, s’il s’accumulait eu trop grande quantité : à cause de celte dernière fonction, elle a reçu le nom de pompe à air. 11 faut qu'une autre pompe emplisse continuellement d’eau froide le réservoir, qui alimente le condenseur, à moins qu’un réservoir naturel ne donne constamment de l’eau, sans qu’il soit nécessaire de recourir à un moteur spécial. La machine représentée par la figure 242 est dans le dernier cas que nous venons de signaler. Le tuyau horizontal F se recourbe, descend et plonge dans de l’eau dont le niveau est élevé : le robinet IV étant ouvert, la pression atmosphérique chasse l’eau qui jaillit dans le condenseur. Enfin une dernière pompe, dont la tige T"’ s’articule au balancier, est destinée à prendre une partie de l’eau chaude extraite du condenseur et à renvoyer celle eau dans la chaudière pour l’alimenter.

S79. Hnrhine îk double <■«>«. — Walt, à la suite de ces premiers essais, ne tarda pas à transformer totalement l’idée des premiers inventeurs. Papin avait voulu utiliser la pression atmosphérique, Watt n'eut plus recours qu'à la vapeur : il ferma le corps de pompe en haut comme en bas (fig. 242 et 243), et introduisit la vapeur alternativement au-dessus et au-dessous du piston. Dans ces nouvelles machines, quand la vapeur entre par le conduit 1 {fig. 243), sous la tête du piston, et le pousse vers le liant, une communication s’établit entre la partie supérieure du corps de pompe et le condenseur G’; semblablement, quand le piston est au plus haut point de sa course, G’ communique avec le compartiment inférieur du corps de pompe, et la vapeur qui arrive par I’ au-dessus du piston lui imprime un monvement descendant. Le piston acquiert donc son mouvement de va-etvient par l’action de la vapeur dont la force élastique s’exerce successivement sur ses deux faces : c’est pour ce motif que cette machine est dite à double effet. Le but principal de Watt, en imaginnnt ce dernier perfectionnement, avait été de soustraire aussi complètement que possible le corps de pompe à toute influence capable d'abaisser sa température. Dans les machines à simple effet, l’air froid, en s'engouffrant derrière le piston, refroidissait les parois du cylindre : cet inconvénient n’est plus à redouter dans la machine à double effet.

Mais l'importance de celte double action de la vapeur est considérable à d’autres points de vue : 1“ le mouvement de la machine se divise en deux temps identiques enUe eux, ce qui permet un travail sans intermittence; 2° ou peut faire agir la vapeur sous des pressions de 2. de 3 et même de 10 atmosphères, et donner à la machine une puissance nouvelle sans en agrandir les dimensions ; 3" dans ces conditions de pres-

Diflltizod b;

CH Al. EIH.

sion, la détente de la vapeur {S8(i) produit des économies considérables.

580. Chemise du corps de pompe. — Enfin, pour préserver encore mieux le corps de pompe contre le refroidissement, Watt l'enveloppe d’un cylindre e I fig. 212) un peu plus large, dans lequel il fait circuler de la vapeur avant qu’elle entre ou qu’elle sorte.

581 . Machines à hantr et à moyenne pression. — Dès que Watt ll'ulilisa plus la pression atmosphérique, pour faire mouvoir le piston, il n’y eut plus de raison pour ne faire agir la vapeur qu’à une pression à peu près égales la pression atmosphérique ; on rendit peu à peu sa force élastique de plus en plus grande, et on la porta successivement à 2, 3, 4, 5, 6, 7, mente jusqu’à 10 atmosphères. Ces pressions sont faciles à atteindre, car elles se produisent à des températures, qui ne sont pas très-supérieures à 100*; déjà à 145°, la pression atteint 4 atmosphères, et à 172° elle monté jusqu'à 8 atmosphères. Par ces fortes pressions, l’action, exercée sur la tête du piston, devient considérable et l’on peut, avec des machines de petites dimensions, obtenir des effets très-puissants. Mais quelque avantage que présentent les hautes pressions, dans la pratique on ne dépasse guère 7 atmosphères ; au delà, il •'devient presque impossible d’éviter les fuites de vapeur, la construction de la machine est plus coûteuse, les réparations sont plus fréquentes et les explosions surtout sont plus terribles

582. D'après la tension de la vapeur que les machines emploient, elles ont été partagées eu trois classes :

I* Les ruachiiies ci basse pression : ce sont celles, dans lesquelles la vapeur n'atteint pas une pression de beaucoup supérieure à la pression atmosphérique ;

2* Les machines à moyenne pression, qui marchent sous une pression <le la vapeur ne dépassant pas 4 atmosphères ;

3* Hulin les machines à haute pression, dans lesquelles la pression de la vapeur est supérieure à 4 atmosphères.

Ces diverses espèces de machines sont employées suivant les circonstances. Les machines des bateaux à vapeur marchent à moyenne pression : ici les explosions sont fatales, il faut faire des sacrifices pour assurer la sécurité. Les machines que l'industrie emploie sont aussi d'habitude à moyenne pression. Quant aux locomotives oü le piston doit acquérir une grande vitesse pour imprimer au convoi une marche rapide, et dont le volume et le poids sont nécessairement limités, elles fonctionnent à haute pression.

583. Bielle et manivelle. — Aux transformations indiquées (577 et 579) et à l’aide desquelles Watt avait voulu surtout éviter les perles dues au refroidissement, le célèbre mécanicien anglais en ajouta une autre qui permit d’employer la machine non plus seulement à élever l’eau par le jeu d'une pompe, mais encore à exécuter toute espèce de travail. Il arriva