CHAPITRE XX

DU CHOIX D*UNE MACHINE A VAPEUR DESTINÉE A UN USAGE INDUSTRIEL DÉTERMINÉ

(714) Les chapitres précédents (xn à xix) renferment les notions théoriques et les détails pratiques que nous avons à présenter sur les machines thermiques en général. Nous nous sommes étendus particulièrement sur la machine fonctionnant par l'intermédiaire de la vapeur d'eau, qui est, jusqu'à ce jour, le seul corps dont l'emploi comme agent servant à utiliser la force motrice de la chaleur soit devenu courant et industriel ; de telle sorte que, quant à présent, les expressions de machines thermiques et de machines à vapeur d'eau ou simplement de machines à vapeur sont, en quelque sorte, synonymes, malgré le sens beaucoup plus général que com* porte la première.

Réservant entièrement, comme question d'avenir, la substitution éventuelle plus ou moins complète de l'air atmosphérique à la vapeur d'eau, substitution qui présentera un certain avantage théorique dont j'ai indiqué la valeur, mais qui a des inconvénients pratiques incomplètement surmontés, et même, on doit le dire, imparfaitement compris par la plupart des personnes qui s'occupent de ces matières, je ne m'occuperai ici que des machines à vapeur.

Nous avons vu quelles sont les conditions du meilleur emploi de cet agent, et nous avons décrit l'ensemble et les détails des appareils très-variés à l'aide desquels ces conditions peuvent être réalisées.

Ces connaissances permettent d'apprécier d'une manière générale la valeur intrinsèque d'un type donné de machines à vapeur, ou d'établir Tensemble et les principaux détails d'un projet de machine de ce type devant produire une force déterminée.

Mais ici se présente une question importante, de même nature que celle que nous avons Iraitée au chapitre ix pour les récepteurs hydrauliques, celle du choix à faire de ces types, dans chaque cas particulier, selon les circonstances dans lesquelles on se trouve placé. C'est une question capitale, qui intéresse à la fois l'industriel pour le compte duquel la machine fonctionnera, et l'ingénieur chargé d'en étudier le projet.

C'est une question préliminaire qui doit être résolue avant qu'il puisse être procédé à l'étude définitive du projet. La solution dépend à la fois de considérations générales indépendantes de l'usage industriel auquel la machine est destinée, et de considérations particulières en relation, au contraire, d'une manière plus ou moins intime, avec cet usage, ainsi qu'avec les circonstances locales.

Ni les unes ni les autres de ces considérations ne sont ni assez impérieuses, ni en même temps assez concordantes, pour imposer absolument dans chaque cas particulier une solution unique. Deux ingénieurs n'arriveront pas nécessairement à la môme solution pour les détails ni même pour l'ensemble de la machine qu'ils pourront être amenés à proposer, et cette diversité môme des solutions est un motif de plus pour qu'il soit opportun d'examiner ici la question en termes généraux, en indiquant les divers points de vue qu'on est conduit à étudier, et dont on doit chercher, dans chaque cas particulier, à apprécier l'importance relative.

Si l'on se place à ujn des points de vue les plus importants, celui de l'économie de combustible, et si c'est là le seul objet dont on veuille d'abord se préoccuper, cela revient à dire que la machine doit satisfaire à la condition de faire le meilleur emploi possible de la vapeur.

Pour atteindre ce but, il est tout à fait nécessaire et il suffit presque de supposer remplies les trois conditions, précédemment énoncées, d'une pression initiale élevée, d'une détente poussée très-loin et d'une condensation efficace.

S'agit-il d'une machine à simple effet, le système de la machine dite du Cornouailles, simplifié par la suppression du balancier et perfectionné par Temploi des cylindres accouplés qui permettent une plus grande détente ou qui diminuent la fatigue de la machine pour unie délente donnée, me semble spécialement recommandable.

S'agit-il d'une machine de rotation, le même système des cylindres accouplés, constituant ce qu'on désigne sous le nom de machine de Woolf, combiné avec l'emploi du balancier et du parallélogramme de Watt> constitue un excellent type, employé dans beaucoup de grandes usines, où l'on se préoccupe moins de la dépense de premier établissement et de la place occupée par la machine que de l'économie de combustible et de la régularité de la marche. On sacrifie même à cette dernière condition quelque chose sur l'efTet utile, en abaissant un peu la pression initiale pour réduire les fuites de vapeur et rendre plus faciles l'entretien de la machiné et de la chaudière ; de sorte que les machines de Woolf à balancier et à moyenne pression forment le type qui prévaut aujourd'hui dans les grands établissements passant pour les mieux installés, tels que ceux de Mulhouse, du Nord, de la Seine-Inférieure, etc.

Mais il ne semble pas impossible de réaliser peut-être encore un certain progrès, soit en employant les condenseurs fermés et l'alimentation monhydrique, qui me semblent appelés à se répandre, soit en remplaçant les cylindres accouplés par des cylindres com* binés, et le système du balancier par l'emploi de la connexion directe. On ne perd rien par là sur le travail théorique de la machine, on diminue le prix d'établissement et l'encombrement, soit directement par cette suppression du balancier et de ses accessoires, soit indirectement par la vitesse notablement plus grande et les dimensions moindres que permet cette suppression ; en même temps le mouvement de la machine devient plus régulier, et la fatigue de ses pièces est moins grande en moyenne et atteint un maximum moins élevé, pour un degré donné de détente, qu'avec des cylindres accouplés ; enfin le volant peut être beaucoup moins puissant.

(716) Prenant pour point de départ la haute pression, la grande détente, la condensation et l'emploi de deux cylindres accouplés

OU plutôt combinés, on comprend, comme nous l'avons déjà dit à plusieurs reprises, que Ton diminuera les difQcultés d'entretien, tant des chaudières que de la machine, à mesure que Ton réduira le taux de la pression initiale ; qu'on simplifiera sa consiruclion sans changer la détente théorique, en supprimant le petit cylindre, et admettant directement la \apeur dans le grand cylindre qui conservera ses dimensions ; mais qu'on ne pourra pas pousser la détente pratique jusqu'à une limite aussi étendue et qu'on exposera les pièces de la machine à plus de fatigue ; qu'on aura encore une nouvelle et importante simplificalion de construction, mais en resfreignant la détente et en diminuant l'eflet ulile, par la suppression de Tattirail assez complexe qu'entraîne l'emploi de la condensation, etc.

En un mot, on peut faire les diverses modifications que l'on voudra au mode d'emploi qu'indique la théorie, réaliser par là certains avantages de second ordre, mais qui seront achetés ordinairement par quelque désavantage plus ou moins comparable, et assurément par un excès de consommation de combustible, excès que Ton peut chiffrer dans chaque cas particulier, comme nous l'avons vu au chapitre XVL

(717) Après cette indication générale, considérons particulièrement les diverses applications industrielles qui peuvent être faites de la force motrice de la vapeur.

Nous distinguerons les catégories suivantes :

l"" Les machines spéciales à l'industrie des mines (machines d'extraction et machines d'épuisement).

2" Les machines spéciales à l'industrie des usines métallurgiques (machines soufflantes pour hauts-fourneaux et machines de Torges).

S** L'application des moteurs à vapeur à l'exécution des travaux publics et à l'agriculture.

4° Les machines employées à des élévations d'eau.

5"" Les machines employées dans la grande industrie des transports, comprenant principalement la navigation fluviale et maritime et les chemins de fer.

6"" Enfin les applications industrielles diverses^ en séparant le cas

des grandes forces ou des forces moyennes de celui des irès-petites forces réclamées par beaucoup d'industries urbaines, comme il s'en trouve un très-grand nombre à Paris parliculièrement.

Nous terminerons par une question d'une grande importance pratique, celle du cas où il s'agit, non pas de monter une machine pour une usine nouvelle, mais seulement d'augmenter la force d'une machine qui sera devenue insuffisante dans une usine donnée, par suite des accroissements successifs qu'aura reçus l'outillage de cette usine.

(718) 4** Machines de mines. — C'est en vue de l'épuisement des mines qu'ont été établies les premières machines à yapeur. Encore aujourd'hui cette industrie est une de celles qui emploient les machines sur la plus grande échelle, et qui pourrait le plus diflicilement se passer du secours de ces appareils.

Aucune industrie n'emploie des appareils plus perfectionnés que ceux qui servent à l'épuisement dans certains districts de mines comme le Cornouailles ; aucune, sauf la grande navigation maritime, n'en emploie d'une puissance supérieure. L'étude des machines à vapeur qu'emploie l'industrie minitîrs offre donc un grand intérêt. Nous renvoyons aux développements dans lesquels nous sommes entrés ailleurs (cours tV exploitation^ tome II) sur les conditions diverses auxquelles doivent satisfaire les machines appliquées soit à l'épuisement, soit à Textraclion, et nous nous bornerons ici à résumer sommairement les conclusions auxquelles ces développements conduisent :

(^M) En ce qui concerne les machines d'épuisement (chap. XIX, § 4), il me parait que, pour des appareils puissants fonctionnant à de grandes profondeurs^ le type réunissant la plus grande somme d'avantages serait la machine à simple effets à traction directe, à deux cylindres accouplés^ fonctionnant à une pression initiale de i ou 5 atmosphèi^es avec une détente poussée très-loin et à condensation. Cette machine serait en outre munie du régénérateur Bochkoltz. Elle mettrait en mouvement de très-grandes masses s'équilibrant en partie^ dont le poids non équilibré serait soulevé par l'ac-

504 COUUS DE MACHINES.

lion de la vapeur, et produirait, en redescendant, le refoulement de Teau dans la colonne montante des pompes en répétition.

Nous renvoyons aux n""' 5JS8 à 533 du volume précité, pour les détails qui justifient cette conclusion générale, et qui montrent, en outre, les variantes diverses, notamment l'emploi des faibles détentes, ou celui des machines de rotation, que peut comporter le type indiqué, dans certains cas, par exemple lorsque le charbon est à bas prix, ou Teau peu abondante, ou la profondeur des puits ou leur section peu considérable.

(7îCO) En ce qui concerne les machinée d'extraction^ le type devenu courant aujourd'hui serait une machine à 2 cylindres conjugués et à connexion directe, à haute pression^ à délente peu étendue, produite simplement par avance et recouvrement, sans condensation, ayant ses manivelles attelées directement sur Vai'bre de$ bobines et munies le plus souvent d'une distribution à tiroirs et d'un changement de marche à coulisse. (Voir ch. XIV, § i , n'^^dS à 444.) Ce type est excellent, tant au point de vue de la simplicité qu'à celui du service demandé à la machine. Il peut être perfectionné au point de vue de la dépense de combustible, en ajoutant à remploi de la haule pression celui des deux autres éléments qui caractérisent l'emploi économique de la vapeur, savoir une détenle plus prolongée et la condensation.

On sacrifie, il est vrai, la simplicité de la machine ; mais comme ce sont des machines d'une grande puissance (quelquefois 150, 200 chevaux et plus), qui donnent fort peu de coups de piston par minute, il est très-important, et, en même temps, il nest pas difficile d'y appliquer les deux perfectionnements indiqués.

Il me parait qu'on ne doit plus établir de grandes machines d'extraction sans y ajouter un appareil approprié de détente variable.

Sans être aussi afTirmatif pour la condensation, je crois son emploi indiqué, tout au moins lorsque le combustible est cher, et il est probable qu'il le sera bientôt partout, même sur les mines de houille,

(Hftf) S** Machines d'usines métallurgiques. — Les machines soui-

ou CHOIX D'UNE HAGHINB A VAPEUR. 305

liantes des hauts-fourneaux sont caractérisées par deux circon-* stances principales. D'abord il faut assurer la régularité de leur marche ; car elles doivent marcher jour et nuit (jours fériés et dimanches compris), sans autres arrêts qu'aux moments de la coulée. En second lieu, on peut habituellement disposer, pour produire la vapeur, de la chaleur apportée par les gaz du gueulard et de celle produite par leur combustion au contact de l'air atmosphérique. Les deux sources de chaleur dont on peut ainsi disposer avec un haut-fourneau sont, en général, au moins suffisantes pour chauffer l'air et pour alimenter de vapeur la machine soufflante de ce haulfourneau. Si donc on n'a pas besoin de force motrice pour un autre usage, on peut dire que celle de la machine soufflante est produite sans dépense spéciale de combustible^ sauf la petite quantité qu'on entretient quelquefois sur les grilles des chaudières, pour assurer en toutes circonstances l'allumage des gaz à leur arrivée sous la chaudière. Cette conclusion est peut-être un peu absolue, soit à cause de l'usage qui s'introduit de chauffer Tair à de très-hautes températures, soit parce qu'il serait assez rare qu'on ne trouvât pas quelque autre emploi utile à faire de la totalité ou d'une partie de la force que peuvent donner les gaz du gueulard. Quoi qu'il en soit, une machine à vapeur actionnant une soufflerie de haut-fourneau doit être considérée comme obligée à une marche très-régulière et très-continue^ et comme faisant une dépense de combustibles^ sinon entièrement nulle, tout au moins très-peu importante relativement à la force produite.

Sous cette double condition, on est amené, suivant moi, à une solution devant remplir le programme suivant :

Marcher avec une pression initiale modérée, en réduisant le degré de détente ; conserver, s'il se peut, la condensation, qui permet de réduire la pression initiale pour une détente donnée ; marcher à petite vitesse, ce qui est favorable non-seulement à l'emploi de la condensation et au maintien en bon état de la machine, mais encore et surtout au travail de la compression de Tair, en prévenant les échauffements que produirait une compression trop rapide et la résistance supplémentaire qui en résulterait. On pourra donc très-bien adopter une machine à double effet, à 11, iO

balancier, à moyenne pression et à détente variable dans un seul cylindre. Le cylindre à vapeur et le cylindre soufflant seront sur les deux côtés opposés du balancier ; le premier à l'extrémité même, le second à quelque distance de cette extrémité, pour laisser Tat tache de la bielle qui commande le volant ; ou bien c'est cette attache qui sera reportée en arrière sur le bras du balancier, et les tiges des deux pistons seront symétriquement placées aux deux extrémités de ce balancier et munies chacune d'un parallélogramme spécial.

On est ici dans le cas d'une machine qui pourrait n'avoir que des mouvements alternatifs, et l'arbre du volant a pour rôle principal, comme on a eu occasion de le dire, de limiter d'une manière invariable la course du piston, ce qui évite les accidents qui pourraient résulter d'un règlement imparfait de la distribution, et permet de laisser marcher la machine plus franchement et à une plus grande vitesse.

Il convient cependant que le volant soit assez puissant, surtout si la détente est poussée un peu loin ; en effet, les pistons à vapeur et à vent ayant, dans le système décrit, des mouvements concordants, et le travail moteur produit par la vapeur dans un coup de piston devant être théoriquement égal au travail résistant produit par la compression et le refoulement de l'air, il y aurait à chaque instant équilibre statique entre la puissance et la résistance principale, si ces deux forces restaient constantes. Mais il n'en est rien, et l'on reconnaît, au contraire, qu'il y a, au commencement d'une excursion des pistons, un très-grand excès de la puissance sur la résistance; car c'est alors que la pression de la vapeur est au maximum, tandis que la résistance de l'air n'est pas encore produite par la compression du piston à vent, et qu'il y a même effort en sens contraire, par suite de l'air comprimé renfermé dans l'espace nuisible sur l'autre face de ce même piston.

En résumé, il me paraît que les machines soufflantes établies dans les conditions ci-dessus définies (surtout lorsqu'il en existe plusieurs pour un système de hauts-fourneaux, ce qui permet de les simplifier encore individuellement en leur donnant des appareils communs pourl'alimentalion et la condensation), peuvent être regardées comine constituant un système à peu près iîTéprochable.

DU CHOIX D'UNB MACHINE A YAPBUR. 507

(7SSK) Telle n'est point Topinion de beaucoup d'ingénieurs.

Quelques-uns des plus distingués, MM. Thomas el Laurens, par exemple, ont recommandé, et ont fait prévaloir pendant un grand nombre d'années, un système de machines à haute pression et à grande vitesse, horizontales et à connexion directe, dans lequel les tiges des pistons à vapeur et à vent étaient en prolongement l'un de l'autre, et la distribution par tiroir employée aussi bien pour le vent que pour la vapeur.

De semblables appareils pouvaient marcher à 90 ou 100 tours et plus par minute, au lieu des 15 ou 20 tours dont on se contente pour les grandes machines à balancier.

De là la possibilité de réduire à peu près au cinquième la dimen« sion du cylindre à vent, et au moins dans le même rapport celle du cylindre à vapeur. De là les avantages ordinaires au point de vue du poids, du volume et du prix de premier établissement.

Mais pour une usine métallurgique, dans laquelle on engage de grands capitaux, la question du poids d'un appareil et celle de la dépense qui en résulte ont peu d'imporlance relative, et celle de l'encombrement n'en a ordinairement aucune. On reste donc avec des machines dont la marche n'est pas sûre, qui demandent beaucoup de Trais d'entretien, notamment beaucoup de graissage pour le piston et pour le grand tiroir du cylindre à vent.

Je crois que la pratique a fait reconnaître, à l'emploi de ces machines, une infériorité marquée sur les machines lentes à balancier.

(7S3) Dans un ordre d'idées un peu différent, de grands ateliers de construction (le Creuzot et Seraing notamment) ont adopté, dans ces dernières années, un type de machines verticales à connexion directe, dans lesquelles les cylindres sont situé^ encore sur le même axe; mais cet axe est vertical au lieu d'être horizontal. Ces machines marchent avec une vitesse moyenne.

Elles sont très-bien étudiées dans leurs détails, et exécutées avec toute la perfection qui distingue les ateliers d'où elles sortent.

Il a fallu beaucoup d'études pour arriver à grouper, dans des conditions acceptables de solidité, toutes les pièces du système dans un

espace aussi étendu en hauteur et aussi restreint en projection horizontale.

Sans y avoir le même intérêt, on s'est créé les mêmes difficultés que s'il se fût agi de caser une machine dans les flancs étroits d'un navire, et il en est résulté, comme sur beaucoup de bateaux, des pièces d'un abord incommode, difQciles à entretenir en bon étal et plus difficiles encore à remplacer. On s'est privé, sans motifs suffisants, et sans compensation au point de vue mécanique, des commodités que présentent, pour l'entretien et la surveillance, l'ampleur et les dégagements du mécanisme de Watt.

(7:^4) C'est surtout dans les forges où s'opère le traitement pour fer doux ou pour acier des fontes produites par les hauts-fourneaux, que les machines sont employées sur une grande échelle, pour élaborer mécaniquement les matières traitées, et pour donner aux produits les formes et dimensions sous lesquelles ils sont acceptés par le commerce.

Les machines employées à ces élaborations mécaniques sont placées dans des conditions particulières.

En premier lieu, les appareils opérateurs ne sont pas fort multipliés; chacun d'eux exige individuellement, lorsqu'il fonctionne, une grande force, variable entre d'assez larges limites et n'agissant pas d'une manière continue. Chaque opération, comme celle du laminage d'une barre, se partage entre plusieurs périodes, ou passes, séparées par un court instant de repos, et deux opérations consécutives sont séparées par un temps d'arrêt plus ou moins prolongé.

En seœnd lieu, on peut dire, presque aussi bien que dans le cas des machines soufflantes, que la vapeur employée dans ces machines ne correspond qu'à une consommation de charbon peu importante; car il existe dans l'usine un certain nombre de foyers (fours à puddler, fours à réchauffer, fours à tôle, etc.) dans le laboratoire desquels on doit entretenir une température variable, mais toujours fort élevée, et indispensable à la production du phénomène qu'on veut réaliser dans ce laboratoire. Les produits de la combustion sortent nécessairement du laboratoire à cette 'température, et s'ils

DU CHOIX D'UNB MACHINE A VAPEUK. 309

se rendent directement à la cheminée d'appel, la chaleur correspondante, sauf celle qui est nécessaire au tirage de la cheminée, est entièrement perdue.

On peut, il est vrai, la recueillir à l'aide du régénérateur de Siemens, appareil qui donne, pour la suite des opérations, soit une augmentation de température, soit une diminution dans la consommation du combustibie.

Hais on peut aussi, non moins utileinent, employer cette chaleur perdue à vaporiser de l'eau dans des chaudières. On reconnaît qu'elle est le plus souvent suffisante. On peut donc ne regarder comme consommation propre à ces chaudières que la portion de combustible qu'on aurait pu économiser à l'aide du procédé Siemens.

En troisième lieu, les chaudières ainsi chauffées par les flammes perdues sont placées dans des conditions d'emploi peu satisfaisantes, l'opération qui se passe à l'intérieur du laboratoire du four comportant de grandes inégalités dans la température et dans la nature plus ou moins oxydante des flammes.

Dans les anciennes forges (antérieures à 1840 par exemple), la solution adoptée consistait à avoir une grande machine à basse pression et à balancier, du système de Watt, placée au centre de la halle. Elle commandait tout l'attirail des opérateurs, comprenant un marteau frontal et, de part et d'autre, différents trains de laminoir, servant les uns pour préparer l'ébauche, les autres pour les diverses variétés de corroyage et de finissage. La chaleur perdue des fours n'était pas utilisée, et la vapeur nécessaire à la grande machine était produite par un groupe de chaudières sous lesquelles on faisait une consommation spéciale de combustible, assez importante à cause de la grande force de la machine et de la manière imparfaite dont la vapeur y fonctionnait.

Ce système a été progressivement modifié, et aujourd'hui la combinaison suivante obtient l'assentiment de la plupart des métallurgistes.

(725) D'abord, et c'est là le point capital, la consommation spéciale dû charbon pour les chaudières est partout supprimée et

310 COUftS M NAGHINBS.

remplacée par l'emploi de la chaleur perdue des fours. Le groupe des chaudières est remplacé par une série de chaudières disséminées sur les divers fours, et chauffées chacune par la flamme lantôt de fours isolés tantôt de fours accouplés. La basse pression a été remplacée par une pression moyenne (de 3 f à 4 atmosphères au plus), propre à la fois à économiser la yapeur dans une certaine mesure et à ne pas causer trop de difficultés d'entretien pour les nombreuses chaudières employées. En même temps qu'on a augmenté la pression initiale, on a conservé, quand les circonstances locales Tont permis, la condensation, et l'on a employé une certaine détente variable par le régulateur.

Mais en outre, assez souvent, on a substitué au système d'une grande machine unique actionnant tous les appareils de la forge, celui de plusieurs machines distinctes afrectées.spécialement à des fabrications déterminées; par exemple, on en a une pour chaque marteau pilon, ou autre appareil cingleur ou compresseur, ayant généralement remplacé le marteau frontal, une autre pour le train de puddlage, une pour les fers marchandsdivers, une pour lesfersàTou les rails, une ou plusieurs pour les tôles de divers échantillons, etc.

Il importe d'apprécier les véritables motifs de cette dissémination des forces, et de voir dans quel esprit et jusqu'à quel point il convient de rétendre.

On peut dire d'abord qu'avec les exigences de la consommation qui demande des échantillons de plus en plus forts, on a été obligé d'augmenter la puissance de beaucoup d'engins, et qu'il serait bien difficile de demander aujourd'hui à une machine unique la force nécessaire à une fabrication complexe, comprenant, comme dans certaines usines, la fabrication des fers de tous échantillons, celle des fortes tôles, celle des blindages, etc. L'emploi de plusieurs machines distinctes s'est donc, en quelque sorte, produit spontanément, dans les usines qui étendaient successivement l'importance et la variété de leur fabrication. Mais on l'a aussi établi systématiquement dans des établissements nouveaux créés de toutes pièces. Chacune des machines a été établie avec la puissance réclamée par la fabrication à laquelle on l'affectait, et les transmissions de mouvement, qui auraient dû partir d'une machine unique commandant tous les

appareils de l'usine, ont été remplacées par un réseau de tuyaux amenant la vapeur des diverses chaudières à des machines placées à portée de ces appareils.

Ce système semble d'abord avantageux, par lui-même, au point de vue de la dépense de force, en ce qu'il dispense de faire marcher une très-grande machine, dans les moments où les appareils en fonction peuvent n'avoir besoin que de la moindre partie de sa force. En outre, il rend les diverses fabrications indépendantes les unes des autres; il n'expose pas /'li^ine entière à chômer, comme en cas d'à* varie survenue à une machine unique. Il permet 4'arrêter et de mettre en train chaque fabrication, en agissant sur sa machine motrice, et l'on évite soit de manœuvrer des embrayages qui sont souvent une cause d'accident ou de rupture, soit de laisser marcher à vide des transmissions qui finissent par absorber ainsi, par l'action ' continue de leurs résistances passives, autant et plus de travail moteur et à occasionner autant d'usure des pièces que pendant les instants où elles fonctionnent utilement.

(1IZ9) Mais à pousser trop loin cette espèce d'éparpillement de la force motrice, on finirait par augmenter, dans une mesure exagérée, les frais de premier établissement, ainsi que ceux d'entretien et de conduite des machines.

Un principe à suivre me parait être d'avoir une machine spéciale pour faire mouvoir l'ensemble des engins qui doivent être en jeu pour une façon déterminée reçue par les objels en cours de fabrication. Ainsi, par exemple, on aura une machine pour le train de puddlage ; mais il ne conviendrait pas d'en avoir une pour le dégrossissage des loupes et une pour le laminage des loupes dégrossies qui succède immédiatement à ce dégrossissage. Ce serait accroître sans utilité la force collective des machines, les multiplier outre mesure, augmenter la dépense d'installation et même l'importance des résistances passives.

Un autre principe qu'on pourra suivre également sera d'avoir des petits moteurs spéciaux pour certaines opérations qui se font d'une manière intermittente, dans des conditions de vitesse et de force toutes différentes de celles des opérations principales et qui

exigeraient des transmissions plus ou moins complexes, si Ton prenait le mouvement sur les grandes machines. Telles sont les opérations qui se font à l'aide de scies, ou de cisailles, pour affranchir les barres de fer fini, pour rogner les tôles, etc.

(7JS7) La multiplicité des moteurs ne permet plus de les établir sous la forme encombrante et coûteuse des machines à balancier.

Pour les opérateurs prenant un mouvement rectiligne allernalir, comme les marteaux-pilons, la machine sera sur le type d'une machine à traction directe à simple effet. Pour les laminoirs, le type ordinaire sera la machine de rotation horizontale et à connexion directe, marchant avec détente dans un seul cylindre. Elle n'a pas besoin, en général, d'appareils de changement de marche, parce qu'elle marche comme les laminoirs ordinaires dans un sens constant. Mais on emploie aussi, pour certaines fabrications, des laminoirs dits à renversement de mouvement, (dans lesquels, après chaque passe, le sens du mouvement est changé, pour pouvoir immédiatement donner la passe suivante, sans prendre le temps employé ordinairement pour relever la pièce en élaboration et la renvoyer par dessus le cylindre supérieur du laminoir.

Habituellement ce renversement s'effectue par une manœuvre de débrayage et d'embrayage, occasionnant des chocs d'autant plus grands que le laminoir est plus important et qu'il tourne plus vile.

Dans ces derniers temps, on a imaginé de faire mouvoir ces laminoirs ù renversement, au moyen de machines à deux cylindres conjugués, exactement disposées comme des machines d'extraction, et d'effectuer le renversement à l'aide d'un changement de marche à coulisses. Cette disposition parait bien appropriée à des laminoirs importants fabriquant les grosses tôles ou les blindages.

(728) Les diverses machines fonctionnant dans une forge recevront individuellement une simplification importante, diminuant notablement les dépenses d'entretien, par la suppression des appareils d'alimentation et de condensation. Comme d'autre part la condensation est d'un assez grand intérêt, en permettant d'obtenir un travail donné avec une moindre dépense de vapeur et une moindre

pression aux chaudières, on peut regarder comme très-indiquéy dans un établissement de ce genre, l'emploi d'un moteur spécial, pour l'alimentation de V ensemble des chaudières et pour la condensation des vapeurs d'échappement d^/'en*^mWe des machines. Celte disposition semble applicable même à des machines assez éloignées du point où s'opère la condensation. Le tuyau d'échappement peut être sin)plement exposé sans enveloppe au contact de l'air ; le refroidissement auquel il est ainsi exposé ne fait que favoriser la condensation . Si l'on craint les rentrées d'air, on peut faire arriver ce tuyau à la machine condensante par un canal souterrain dans lequel on entretiendra une circulation d'eau, qui agira, en quelque sorte, comme celle qui est en jeu dans le condenseur à surface.

Cela pourra occasionner quelques frais d'installation ; mais l'ob^ jet qu'on a en vue est assez intéressant pour qu'on ne doive pas hésiter habituellement devant ce complément de dépense, dès qu'on peut avoir à sa disposition les eaux nécessaires.

(729) 3* Machines pour les travaux publics, etc, — L'application des moteurs à vapeur aux travaux publics peut s'exercer dans des conditions variées, et rendre les plus grands services, non-seulement par l'économie directe qu'elle procure dans l'exécution d'un travail déterminé, mais encore par la possibilité do concentrer sur un point donné une force qu'il serait souvent difficile, sinon impossible, à cause de l'encombrement, de demander à des moteurs animés. On peut réserver ainsi la main-d'œuvre disponible pour des opérations où intervient l'intelligence, et faire exécuter par les machines à vapeur toutes les manœuvres qui ne demandent que de la force.

Tous les ingénieurs qui ont exécuté des travaux apprécieront, indépendamment de l'économie, les avantages d'avoir des chantiers moins encombrés par le personnel.

Le caractère essentiel de celle application de la vapeur est d'élre temporaire, ce qui exclut les installations fixes, et conduit naturellement à l'emploi des locomobiles.

Ces appareils sont aujourd'hui très-répandus, et il n'est pas de grand entrepreneur de travaux publics qui ne sache l'utilité qu'il

peut en retirer, qui n'en possède lui-même un certain nombre, ou qui ne s'empresse, quand des besoins nouveaux se présentent, de s'en procurer par acquisition ou par location.

Les conditions principales que doivent remplir ces machina, ainsi que leur générateur, sont d'être très-légères et très-peu encombrantes. Elles doivent être simples et faciles à entretenir et à réparer, sur le chantier même, par un serrurier ou par un charron de village. Ces conditions diverses conduisent au type généralement adopté de chaudières tubulaires portant un cylindre dans lequel la vapeur agit à haute pression, presque sans délente et sans condensation.

Ces machines peuvent être mises en chantier, soit avec leurs roues convenablement calées, soit en démontant les roues et plaçant la machine sur un châssis fixe disposé à l'avance.

Sans parler ici des services que peut rendre, dans l'exécution des travaux publics, l'intervention des locomotives, pour effectuer les transports dans les grands terrassements, ou pour conduire le ballast et les matériaux de construction sur une ligne ouverte à la circulation, et ne nous occupant encore que de l'emploi des machines travaillant à poste fixe, nous pouvons citer les draguages en lit de rivière ou dans des ports, à l'aide de machines installées sur des bateaux, l'épuisement des fouilles pour fondalions dans des terrains aquifères, le battage des pieux, le concassage des matériaux pour l'entretien des routes, le montage des matériaux pendantla construction d'un édifice, la fabrication du mortier et du béton, etc., etc.

Les travaux d'épuisement se font commodément à l'aide d'une courroie placée sur la poulie-volant de la locomobile, et commandant par une autre poulie une pompe rotative, appareil simple et peu encombrant, très-bien appropriée pour élever à une petite hauteur de grandes quantités d'eau plus ou moins trouble.

Le concassage des matériaux pourra être fait, sur le lieu d'extraction, par un petit concasseur américain actionné par une petite locomobile.

La fabrication du mortier et du béton se fera sur le lieu d'emploi, en substituant le travail d'une locomobile à celui des chevaux.

Le montage des matériaux d'un édifice ordinaire, tel qu'une

maison plus ou moins importante en cours dh construction, n'exige journellement qu'un travail moteur assez faible pour que l'emploi des moyens mécaniques n'y soit pas toujours indiqué, et Ton se contente souvent d'un treuil ordinaire mû à bras d'homme. Mais dans un grand ouvrage, comme un pont ou un viaduc, il peut être utile et il est très-facile d'appliquer une locomobile à ce service de montage.

Enfin, pour le battage des pieux, on pourrait concevoir que la sonnette fût mue directement par une sorte de marteau-pilon ; mais il sera habituellement plus simple d'employer la sonnette ordinaire à déclic, mue par une transmission de mouvement commandée par une locomobile ordinaire. Une simple fourchette d'embrayage rend, à volonté, solidaire ou indépendante de la transmission, le petit treuil à l'aide duquel on soulève le mouton, jusqu'au moment où le déclic fonctionne pour le détacher et le faire retomber sur la tète du pieu.

(730) Une seule locomobile de force suffisante peut être employée à la fois à plusieurs des servicee indiqués ci-dessus, et en des points plus ou moins éloignés du lieu de stationnement de la machine.

On pourra, par exemple, dans une fouille étendue battre à la fois un certain nombre de pieux, et en même temps faire mouvoir des pompes installées en un point déterminé. Mais il faut établir des transmissions de mouvement à distance, et ces transmissions, pour être en harmonie avec le moteur, doivent être installées d'une manière sommaire et provisoire.

L'emploi des câbles télo-dynamiques de M. Hirn offre la meilleure solution de ce problème.

Une machine locomobile permet de mettre à portée du chantier une production économique de travail ; les câbles télo-dynamiques permettent de le répartir et de le distribuer entre les divers points mêmes oit il doit en être fait emploi, et sur chacun desquels l'installation directe d'un moteur spécial serait ou inopportune, ou souvent même impraticable.

(731) S'il s'agit de l'application des machines locomobiles à l'agriculture, on peut la concevoir dans deux cas distincts : ou bien

on veut opérer sur le terrain même pour des opérations de culture proprement dite, ou bien il s'agit simplement de faire à rintërieur de la ferme, sur les récolles obtenues, la préparation commerciale qu'elles doivent recevoir.

A la première catégorie d'opérations se rapportent la préparation du sol ou les labours, puis toutes les opérations de culture, depuis les semailles jusqu'à la rentrée des récoltes.

A la deuxième catégorie appartiennent le battage du blé, le hachage des pailles et des racines, Textraction des liquides saccharins ou oléagineux, etc., etc.

Ces diverses opérations qui se faisaient presque toutes, jusque dans ces dernières années, à l'aide de moteurs animés, tendent de plus en plus, et particulièrement celles de la deuxième catégorie, a être faites avec le secours de machines à vapeur.

Le caractère ordinaire d'un grand nombre de ces opérations est de ne se faire qu'à certaines époques déterminées de Tannée, et seulement pendant un temps limité.

Celle circonstance d'une part, et de l'autre la grande division de la propriété en France, font que chacune de ces opérations, le battage du blé, par exemple, exécuté rapidement comme il Test à la machine, ne prend dans une ferme qu'un petit nombre de jours, et Ton peut redouter, pour un emploi aussi restreint, la dépense d'acquisition d'une machine, et les soins qu'elle demandera pendant toute Vannée^ pour être en bon état la semaine^ ou peut-être les trois on quatre jours où Ton aura à l'employer.

De là est née une industrie particulière, qui est peut-être la forme principale sous laquelle se répandra en France l'emploi de la vapeur à Tagricullure, l'industrie qui consiste à louer aux fermiers des machines locomobiles allant d'une ferme à l'autre exécuter certains travaux, tels que le battage du blé, qui, ainsi qu'on vient de le dire, ne prennent dans chaque ferme qu'un temps fort court, et qui d'ailleurs peuvent être avancés ou reculés sans inconvénient de quelques jours ou même de quelques semaines.

Sans nous étendre plus longtemps sur ce sujet, nous nous bornerons à dire que les conditions à demander aux locomobiles agricoles ne sont pas autres que celles applicables aux locomobiles fonction-

nant pour Texécution des travaux publics. Plus encore que ces dernières, elles ont besoin d'être d'une construction simple et d'une réparation facile.

{IBUt) 4** Machines à élever les eaux. — Nous considérons spécialement les machines destinées à des élévations d'eau pour divers objets, tels que l'alimentation des villes, d'une part à cause du caractère d'utilité publique qu'offrent souvent ces établissements, d'autre part à cause de la différence essentielle qu'ils présentent, ou du moins qu'ils doivent présenter, avec les grands appareils d'épuisement des mines dont nous avons parlé plus haut. On doit considérer que le volume d'eau à élever est plus grande et la hauteur à atteindre énormément moindre que dans les mines, et que la machine est voisine du point de départ ^ et non du point d'arrivée des eaux.

On a cru cependant que, malgré ces différences essentielles, on pouvait appliquer à ces élévations d'eau le même système qui fonctionne si avantageusement dans les mines profondes, c'est-à-dire la machine du Comouailles proprement dite, ou sa variante la machine à traction directe et à un seul cylindre ou à deux cylindres accoufiés. On l'a fait à Londres, et le même système a été établi également à Paris, à rétablissement de Chaillot.

On n'y a point trouvé les mêmes avantages que dans les mines, et cela par une raison dont il est facile de se rendre compte.

On a voulu, comme dans les mines, employer la force de la vapeur à élever un contre-poids dont la fonction est, en redescendant, de refouler l'eau dans la colonne montante, et Ton a voulu en même temps marcher avec une grande détente. Le contrepoids était léger ^ parce que la colonne montante avait peu de hauteur, et il fallait, pour une grande détente, mettre de trèsgrandes masses en mouvement. Ces très-grandes masses que fournissent naturellement, dans un puits de mine, la maitresse tige et les tiges secondaires des pompes, on les a obtenues en surchargeant la tige de la pompe foulante par de lourds saumons de fonte, et en les contre-balançanl par des poids équivalents fixés de l'autre côté du balancier, sur la tige même du piston à vapeur.

318 COURS De machines.

Dans le jeu de la machine, ces masses additionnelles mises en mouvement, brusquement et en quelque sorte tout d'une pièce, la fatiguent beaucoup plus que des masses équivalentes distribuées sous la forme de longues tiges plus ou moins élastiques, dont les diverses parties ne s'ébranlent que successivement. L'instantanéité de la mise en mouvement, dans le premier cas, détermine une sorte de choc, produit, pour ainsi parler, un martelage, qui se répète à chaque coup de piston, qui fatigue considérablement toutes les pièces, et oblige de réduire la pression initiale de la vapeur, et par suite l'étendue de la détente, afin de produire une moindre accélération initiale du système. Il me parait donc que Ton peut poser comme règle que le système du Comouailles ne peut être appliqué avec avantage, quand la machine motrice est voisine du point d'où les eaux sont élevées.

(988) On devra recourir à des machines de rotation, disposées d'une manière analogue aux machines soufflantes dont nous avons parlé, mais avec certaines variantes que nous devons faire ressortir.

La machine pourra être encore, comme dans le cas d'une soufflerie, une machine de rotation à balancier ; mais à cause du prix du combustible, généralement plus élevé dans une ville que sur une usine, on la fera marcher à plus haute pression, à détente plus étendue et toujours à condensation. On pourra se contenter d'un seul cylindre à vapeur, parce qu'on n'a pas besoin d'une grande r^larité dans le mouvement de rotation, et qu'il convient même, au contraire, d'obtenir un ralentissement marqué au commencement de la course du piston. On arrive à ce dernier résultat en s'abstenani d'employer les cylindres combinés, ou même simplement accoupléSi^ et en n'employant qu'un volant léger simplement suffisant pour franchir nettement les points morts.

L'objet de ce ralentissement est de faire en sorte que les clapets des pompes, dont la marche des pistons est en concordance avec celle du piston à vapeur, s'ouvrent moins brusquement, et que les pompes et les tuyaux montants aient moins à souffrir des forces dMnertie mises en jeu dans les changements de vitesse de la colonne montante.

La machine pourra, trës-convcnablement, aller un peu moins vite que la machine soufflante ayant la même force (12 ou 15 tours de volant par minute, par exemple, au lieu de 15 à 20). Les tiges des pompes ëlévatoires seront fixées sur le balancier à droite et à gauche de son centre (voir n"" 590) . Il conviendra de les rapprocher du centre, pour diminuer leur course et par conséquent leur vitesse, sauf à augmenter leur diamètre pour leur conserver le même débit. On aura ou deux pompes à simple effet, ou une seule pompe à double effet. La première disposition se combine très-bien avec remploi de piston plongeur dont on connaît les avantages (Cours d'exploitation n"* 537). Une élévation d'eau établie dans ces conditions sera aussi avantageuse qu'une machine du Cornouailles, au point de vue de l'économie de combustible. Elle sera dans les meilleures conditions pour assurer la régularité du service et réduire autant que possible les chômages et les frais d'entretien. Mais elle entraînera un certain surcroît de dépense de premier établissernent,

(734) Si l'on veut éviter ce dernier inconvénient, il faudra nécessairement arriver à simplifier la machine et à diminuer l'importance des pièces. On y parvient en employant une machine à connexion directe, et en la faisant marcher à aussi grande vitesse qu'on le juge convenable, sauf, s'il y a lieu, à réduire la vitesse des pompes par un engrenage retardateur.

On pourra donc avoir ou bien une machine à connexion directe, disposée comme les machines soufflantes, commandant une pompe unique à double effet dont la tige aura même axe que celle du piston, ou bien une machine encore à connexion directe, commandant par un pignon une grande roue dentée calée sur un arbre à un ou plusieurs coudes. Chacun des coudes portera une bielle faisant mouvoir la tige d'une pompe. On aura très- convenablement 3 coudes à 120* et autant de pompes à simple effet. La résistance sera ainsi très-bien régularisée.

(735) Uile administration publique qui aura à établii* une dis^ Iribution d'eau devra en faire étudier le projet à ces deux points de

vue, Tun d'obtenir la combinaison mécanique propre à réduire au minimum la consommation annuelle du combustible (ce sera habituellement en môme temps la combinaison la plus propre à diminuer les chômages et les frais d'entretien), l'autre qui sacrifiera, dans une certaine mesure, le côté technique à la convenance, plus ou moins impérieuse, de réduire les frais de premier établissement.

On devra comparer l'économie annuelle que donnera le premier projet sur les frais d'entretien et de combustible, avec la charge annuelle qui résultera de l'intérêt et de l'amortissement à long terme du supplément de capital à dépenser pour l'exécution de ce projet.

Mais une observation doit être faite ici : c'est que si l'on trouvait qu'à ce jour l'économie à réaliser, sur les frais annuels équivalant à peu près au supplément de charge financière, il n'y aurait pas à hésiter à donner la préférence au projet le plus parfait au point de vue technique; car la charge financière représente une somme annuelle constante pendant toute la durée de l'amortissement, tandis que l'économie à réaliser acquerra une importance croissante, par suite de Paugmentation inévitable tant du taux de la main-d'œuvre que du prix des diverses fournitures, et plus spécialement du combustible.

(736) 5° Machines employées dans les transports, — On peut distinguer ces machines en deux classes, celles qui sont employées à la navigation soit fluviale soit maritime, et celles qui fonctionnent sur les chemins de fer. Nous parlerons d'abord des premières.

Les sujétions spéciales auxquelles elles doivent satisfaire onl conduit à la création de plusieurs types, qui diffèrent, au point de vue cinématique, de ceux que l'on rencontre habituellement dans les autres applications de la vapeur.

Nous avons indiqué en plusieurs occasions, notamment au ti^êOS^ quelques-unes de ces sujétions, et nous ajoutons ici qu'en général ces sujétions différent ou par leur nature, ou par leur valeur relative, selon qu'il s'agit de la navigation fluviale ou de la navigation maritime.

Il faut d'abord, pour l'une comme pour l'autre, s'attacher à faire

des machines aussi légères et aussi peu encombranles que possible, afin de laisser d'aulant plus de marge pour le tonnage utile du navii^e.

Il importe néanmoins que l'ensemble de Tappareil présente une base ou un empâtement assez large pour que le poids ne devienne pas une cause de déformation pour la coque du navire, et assez rigide pour que la machine soit indépendante des déformations dues ù d'autre causes. Il convient en outre de donner à toutes les parties de la machine un excès de solidité sur les dimensions qu'on adopterait à terre, à cause des vibrations auxquelles elles sont incessamment exposées, et pour prévenir la nécessité des réparations, qui se font moins aisément et qui peuvent avoir de plus graves conséquences qu'à terre ; par le même motif, toutes les pièces doivent être d'une confection très-soignée, et fabriquées avec les matériaux de la meilleure qualité.

Une seconde condition à remplir est que la vapeur soit employée dans les meilleures conditions économiques, c'est-à-dire, comme nous Tavons déjà dit bien des fois, à haute pression^ à large détente et à condensation.

Cependant il est boa de dire qu'à ce second point de vue la navigation fluviale et la grande navigation maritime sont dans des conditions assez difTérentes. C'est pour la dernière, et surtout s'il s'agit de longues traversées, que s'impose impérieusement l'obligation d'éco* nomiser le combustible ; car elle le paye en moyenne beaucoup plus cher, et elle doit en embarquer de grands approvisionnements.

Or, chaque tonne de charbon qu'on peut économiser dans le cours de la traversée, el, par conséquent, se dispenser d'embarquer au départ^ donne en bénéfice, non-seulement sa propre valeur au point d'embarquement, mais encore, ce qui pourra èlre plus important, le montant du fret de la marchandise qu'elle a permis d'embarquer à sa place.

En même temps que pour les bateaux marins, la nécessité d'économiser le combustible est plus impérieuse, la difficulté de le faire a été longtemps, comme nous l'avons vu, beaucoup plus grande, à cause de l'impossibilité pratique d'employer les hautes pressions avec des chaudières alimentées à l'eau de mer^

Il 21

323 COURS DE NiLCHUYES.

Nous avons dit comment cet obstacle a disparu, et aujourd'hui on peut fermement poser ce principe que, pour des nuichines tnarines destinées à de longues traversées, il n'est pas permis de reculer devant le supplément de poids et de volume que pourra nécessiter remploi des fortes pressions initiales, des larges détentes et de la condensation, assuré d'y trouver, indépendamment de l'économie faite sur le charbon brûlé, une ample compensation immédiale dans la réduction du nombre des chaudières et du volume des soutes à charbon, et l'augmentation correspondante du tonnage utile.

Dans la navigation fluviable, où l'on peut multiplier les points d'embarquement du charbon, l'économie à obtenir porte principalement sur le prix du charbon consommé, et il pourrait se faire qu'en vue d'obtenir le plus de place disponible, on préférât, surtout dans les bateaux de petite dimension, réduire et simplifier la machine, en marchant à haute pression sans détente, ou presque sans détente, et sans condensation.

(737) On voit d'ailleurs que les deux conditions ci-dessus, celle de réduire autant que possible le poids et Tencombrement de la machine motrice, et celle d'y employer la vapeur dans les meilleures conditions, sont, en ce qui concerne la machine même, des conditions non concordantes^ les machines les plus légères étant celles à très-haute pression sans détente ni condensation et à grande vitesse, et les plus économiques étant, au contraire, à haute pression, à large détente, à condensation et à moindre vitesse.

On doit donc, comme il arrive le plus souvent dans les questions complexes de cette nature, renoncer à formuler une solution qui soit absolument la meilleure, à tous les points de vue et pour tous les cas. Il faut s'estimer heureux si, en pesant avec attention toutes les circonstances, on arrive à peu près au meilleur résultat applicable à un cas déterminé.

En réalité, lorsqu'il s'agit de navigation, la question purement technique n'est qu'un des côtés, et non pas toujours le côté le plus important, du problème à résoudre. On ne peut négliger le point de vue commercial, et l'on doit faire intervenir des considérations variées qui diffèrent, selon les marchés à desservir, selon qu'il

s'agit du transport des passagers ou des marchandises, selon la nature de ces marchandises, etc., etc. (Voir n""' JSKOO à JSK03).

(738) Sans entrer ici dans des développements étrangers à l'objet principal qui doit nous occuper, il nous parait que la question du choix du moteur pourra être habituellement résolue de la manière suivante :

1* Pour les bateaux circulant sur des rivières à très- faible tirant d'eau, le propulseur serait la roue à palette, et la machine serait horizontale, à cylindres conjugués à très-haute pression, avec peu de détente et sans condensation. Si le creux du navire le permet, ou, au besoin, en élevant l'arbre des roues à palettes un peu au-dessus du niveau du pont, on pourra remplacer ces machines horizontales qui occupent de la place en plan, par des machines oscillantes placées directement au-dessous de cet arbre. On emploiera très-bien deux ou trois cylindres oscillants identiques, ou un cylindre du milieu pour l'admission et l'autre ou les deux autres pour la détente, suivant le système des cylindres combinés. Un tel appareil récepteur occupera en plan assez peu d'espace pour qu'on puisse le compléter par Taddition d'un condenseur.

2* Dans les rivières profondes , le système de la roue à palettes pourra être remplacé par le propulseur à hélice. Ce propulseur peut d'ailleurs avoir une convenance particulière, lorsque l'itinéraire du bateau le fait passer par des écluses d'une largeur donnée. Son arbre est nécessairement longitudinal, et placé, non plus au niveau du pont, mais au contraire presque à fond de cale, et les manivelles qui l'actionnent, directement ou par Tintermëdiaire d'un engrenage cylindrique, se meuvent dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du bateau.

Les machines ne peuvent plus être placées ni horizontalement, du moins avec des bateaux de largeur ordinaire, ni au-dessous de Varbre, comme dans les deux dispositions qui viennent d'être indiquées.

On adoptera donc soit une machine-pilon, soit une machine à cylindres conjugués renversés, avec leurs tiges à angle droit et leurs bielles agissant sur le même bouton de manivelle.

3"^ Pour les bateaux marins^ il convient de distinguer les navim du commerce et les navires de guerre.

En principe, les premiers peuvent être à roues ou à hélices indifféremment, la question de tirant d'eau n'étant pas engagée en général, bien quelle puisse Tétre, ainsi que celle de la longueur, pour les très-grands navires qui ne peuvent ni stationner à flot, ni même entrer à la haute mer ordinaire dans tous les ports de commerce.

Les navires de guerre sont nécessairement à hélice, pour mettre leur appareil propulseur autant que possible à Tabri des projectiles ennemis.

Abstraction faite de cette question de sécurité, le problème de la valeur technique relative des deux propulseurs n'est pas encore tranché, quoiqu'il existe en ce moment une tendance marquée à étendre de plus en plus le domaine du second. L'hélice faisant beaucoup plus de tours par minute (60 ou 80 au moins et même jusqu'à 150 à 200 tours, tandis que la roue qui est d'un grand diamètre n'a pas besoin d'en faire plus de 15 à 25 ou 50 au maximum), on peut, avec l'hélice, entrer plus facilement dans la voie des machines légères peu encombrantes et d'un prix réduit, que les compagnies de navigation ont tendance à préférer, et qui, pourvu que la mesure ne soit pas dépassée, peuvent être à peu près aussi économiques que les autres, au point de vue de la consommation du charbon.

Les navires de guerre doivent, ainsi que les navires de commerce de long cours, être munis de machines marchant aussi économiquement que possible. Cette condition, aujourd'hui indispensable pour les navires du commerce, ne Test pas moins pour les navires de guerre, qui peuvent ainsi prendre leur approvisionnement do charbon pour une croisière d'autant plus longue, et qui, en supprimant temporairement le jeu de l'appareil de détente dont doivent ôlre pourvues leurs machines, peuvent arriver, à un moment donné, à des vitesses extraordinaires dont l'efful peut être décisif*

Ce n'est que pour des paquebots exécutant de courtes IraverséeSi et, par suite, plus ou moins assimilables a des bateaux de rivières, et si d'ailleurs ces paquebots ont des dimensions réduites, qu'il peut être permis, pour gagner de la place et pour simplifier les ap-

pareils, de s'écarter des meilleures conditions d'emploi du combustible, eu restreignant plus ou moins la détente et en supprimant la condensation.

(789) Hors de ce cas de petits paquebots exécutant de courtes traversées, l'obligation de marcher économiquement n'est pas moins impérieuse que celle de réduire le poids et l'encombrement de l'appareil : de là ces combinaisons cinématiques variées, par lesquelles on s'efforce, en conservant tous les organes que demande un bon emploi de la vapeur, de les rassembler sous le plus petit nombre possible de mètres cubes.

De là aussi les efforts persévérants, aujourd'hui couronnés d'un succès complet, pour augmenter la pression initiale, malgré les obstacles qu'y opposait la nature des eaux employées.

On peut dire aujourd'hui qu'un navire de guerre, ou un grand paquebot, doit absolument présenter le système de la condensation par surface et de l'alimentation monhydrique; qu'il doit marchera assez forte pression (on atteint aujourd'hui très-bien celle de 4 à 5 atmosphères, et l'on fera assurément de nouveaux progrès dans ce sens) ; qu'il doit marcher à très-large détente avec le minimum de faligue pour la machine et Ih maximum de régularité pour sa vitesse (ce qui appelle remploi de deux ou plusieurs cylindres combinés).

(740) Ces traits généraux n'engagent pas encore entièrement la question du système cinématique à employer pour le récepteur et pour ses transmissions à Tarbre du propulseur.

Ce système pourra être :

Pour les navires à roues, selon l'importance de leurs creux audessous de Tarbre, soit des machines à cylindre vertical et à connexion directe, soit des machines à cylindres oscillants;

Pour les navires à hélice du commerce, soit le système des machines-pilons dont les cylindres sont placés au-dessus de l'arbre, soit un système de cylindres inclinés renversés dont les tiges, placées à peu près à angle droit, agissent sur la même manivelle ou sur deux manivelles à 180'', et donnent les mêmes avantages que

des cylindres conjugués à axes parallèles, et qui placés près de l'arrière utilisent très-bien Tespace triangulaire que présentent en ce point les flancs du navire, en permettant de réduire la longueur de Tarbre de l'hélice à son minimum ;

Enfin, pour les navires de combat^ toute disposition qui placera la machine entière, aussi bien que Test l'appareil propulseur, aw-dw- 80U8 de la ligne de flottaison. On aura par exemple un système de cylindres horizontaux œmbinës^ avec toutes les dispositions (grands diamètres et petites courses des pistons, bielles en retour, pistons à deux tiges, etc.) qui permettent à l'appareil de se développer sur la largeur du bâtiment, tout en commandant l'arbre de l'hélice placé dans Taxe longitudinal.

(741) Indépendamment de$ bateaux à vapeur portant directement les voyageurs et les marchandises, et qu'on peut désigner sous le nom de bateaux porteurs , on doit distinguer les bateaux remorqueurs qui rendent de grands services, soit à la navigation maritime, soit à la navigation fluviale. Pour la première, le remorquage à rentrée et à la sortie d'un port économise le temps quelquefois très-long qui se perdait à attendre un vent favorable. Pour la seconde, on a l'avantage de remonter de lourds chargements d'une manière prompte et économique, et dans les basses eaux plus de facilité qu'avec le halage à bras d^homme ou avec des chevaux, pour suivre toutes les sinuosités de la ligne de plus grande profondeur des eaux, ou du chenal.

Les bateaux remorqueurs emploient des machines généralement beaucoup plus fortes que ne le comporterait leur tonnage, s'ilsétaient de simples porteurs ; mais en général la place n'y manque pas, parce qu'il n'y a pas à en réserver pour le chargement, ni pour de grands approvisionnements de charbon ; on ne craindra donc pas d'établir leurs machines dans de bonnes conditions économiques au point de vue de la consommation de charbon, et sous des formes moins compacles et plus commodes pour l'entretien et la sui*veillance que celles auxquelles on est forcé de recourir dans les bateaux porteurs.

On doit noter ici, en passant, la vapeur employée à la navigation

DU CHOIX D'UfiE MACHINE A TAPEUR. 5Î1

SOUS une autre forme, celle du louage sur un point fixe, ou sur une chaîne placée au fond du lit de la rivière ou du canal, ou encore en prenant un point d'appui sur ce fond même à Taide de grappins. Ces systèmes ont, au point de vue mécanique, un avantage sur les bateaux ordinaires, dans lesquels le recul (voir n^ JSKOO) amène ce résultat que le travail moteur développé par la machine à vapeur établie sur le bateau, est toujours. supérieur au travail résistant que Ton conclurait de la résistance opposée par Teau et de la vitesse imprimée au bateau.

Les machines destinées à ces emplois spéciaux n'ont d'ailleurs à satisfaire à aucune sujétion particulière.

(749) Quelle que soit l'importance du rdie que joue déjà l'emploi de la vapeur dans ia navigation, rôle qui est sans doute appelé à se développer dans une très-large mesure, cette importance est et restera secondaire, si on la compare à celle qu'a pris l'emploi des locomotives sur les chemins de fer.

Les locomotives, quoique d'une invention comparativement récente, sont des machines arrivées à un haut degré de perfection, grâce au concours des ingénieurs et des constructeurs distingués qui s'en sont occupés. Il faudrait un ouvrage entier pour traiter ce sujet avec les développements qu'il mérite. Mais nous ne le considérerons ici que d'une manière sommaire, et au point de vue spécial qui fait l'objet de ce chapitre. Nous dirons d'abord que ces locomotives doivent pouvoir manœuvrer dans les gares, et marcher en avant et en arrière, ce qui impose pour le moteur l'emploi des cy* lindres conjugués.

En second lieu, ce sont des machines qui marchent à grande vitesse^ et qui par conséquent doivent être à connexion directe. Les forces intérieures développées par la pression de la vapeur sur le piston, et les forces d'inertie mises en jeu par suite de cette grande vitesse, doivent, autant que possible, pour ne pas troubler l'adhérence et la stabilité de la machine, s'exercer horizontalement. On satisfait à celte condition en plaçant les cylindriques conjugués horizontaux, ou, tout au plus, légèrement inclinés, si quelque sujétion de construction l'exige.

(743) Ces machines ont encore d'autres sujétions très-impèrieuses, notamment au point de vue du poids et du volume; car d'une part, on demande à leurs organes une grande puissance, et de l'autre, elles doivent porter une chaudière ayant une surface de chauffe proportionnée. Ces sujétions conduisent :

l"" A l'emploi des chaudières tubulaires auxquelles les locomotives ont donné naissance, et sans lesquelles on peut affirmer qu'il n'y a pas de locomotive possible, du moins dans les conditions de vitesse et de puissance qu'on leur demande aujourd'hui. Ce sont les seules chaudières qui, avec un poids et sous un volume admissibles^ présentent une surface de chauffe sufGsante;

S"" A remploi de récepteurs simples donnant la puissance deman* dée sous le minimum de poids et de volume, tout en étant convena« blement économiques, et comme la condensation est naturellement hors de question, on en conclut que la machine doit être à trhhaute pression, avec une détente variable et sans condensation. En fait, la pression a toujours été en croissant ; elle est aujourd'hui plus forte dans les locomotives que dans toute autre machine à va< peur;

S"" A l'emploi des matériaux de choix, de manière à obtenir pour les pièces toute la force nécessaire avec un minimum de section et de poids.

J'ajoute que la construction doit en être parfaitement soignée, parce que la machine fatigue beaucoup, soit à cause de sa grande vitesse, soit à cause des chocs et des incessantes vibrations auxquelles elle est exposée en service. Cette observation exclut^ autant que possible, tous les organes qui ne se conduisent pas les uns les autres par des articulations sans jeu, comme les excentriques à tocs, les pieds de biche, les détentes analogues à celle de Farcot, etc., etc., et en général toutes les combinaisons dans lesquelles des pièces, même peu importantes, sont exposées à des chocs.

(744) Malgré cette recherche de la simplicité dans les organes de la machine, celle-ci doit en général être, comme nous venons de le dire, à détente et à détente variable.

Une détente assez élenrlue est devenue de plus en plus facile, à

mesQre que la pression augmentait, et de plus en plus opportune^ à mesure qu'on s'écartait dans les nouvelles lignes de chemins de fer, des conditions sévères de tracé qu'on s'était d'abord imposées pour les premiers réseaux, soit qu'on ait voulu faire des économies de construction sur des lignes d*importance secondaire, soit que le profil plus accidenté du pays ait obligé à des pentes plus fortes et à des courbes de moindre rayon, soit le plus souvent pour les deux motifs à la fois.

Avec ces conditions nouvelles de tracés, une machine locomotive se trouve exposée, dans le cours d'un trajet, à des résistances trèsvariables, même pour des trains composés de la môme manière, en passant sur une succession de pentes et de rampes ayant les inclinaisons les plus variées, d'alignements et de courbes à petit rayon. On résout les difficultés qui en résultent, avec la détente variable, qui permet d'obtenir, par coup de piston ou par tour de roue, un travail différent, en rapport avec la résistance actuelle du train. 11 en résulte également une dépense variable de vapeur y et par conséquent, avec une chaudière d'une puissance de vaporisation donnée, la possibilité d'une variation en sens inverse, du nombre des coups de piston dans un temps donné. D'où il suit que la machine prend une vitesse d'autant plus grande qu'elle a à vaincre une plus petite résistance.

La détente est habituellement obtenue simplement par la coulisse de Stephenson. Il me parait que lorsque les variations doivent être considérables et prolongées, il pourrait être opportun de la demander à la détente deMeyer, qui ne compliquerait pas beaucoup la machine, et qui ne semble pas devoir présenter beaucoup de causes de dérangement.

(745) Le profil accidenté des nouvelles lignes conduit souvent à des pentes sur lesquelles les trains descendent seuls, et même tendent ù prendre un mouvement plus ou moins accéléré. Sur ces pentes la machine doit cesser d'agir par traction, et au contraire il faut que les freins soient serrés, pour empêcher cette accélération de se continuer indéfiniment. Dans ce cas, il convient que la machine soit munie d'un appareil pour marcher à contre-vapeur. Cet

appareil existe aujourd'hui sur le plus grand nombre de machines, ïie fût-ce que pour faciliter et activer les manœuvres à l'arrivée dans les gares ; il doit exister sur toutes les machines appelées à desservir une ligne oii se trouvent de longues pentes de plus de 8 à 10 millimètres.

(746) En résumé, la locomotive, c'est-à-dire, suivant la définition administrative, la machine qui, sur terre, travaille en même temps qu'elle se déplace par sa propre force, doit avoir pour appareil moteur une machine munie d'une chaudière tubulaire aveclaquelle elle fait corps. Cette machine doit être, à deux cylindres horizontaux conjugués, à connexion directe, marchant à grande vitesse et à très-haute pression, avec délente variable soit par la coulisse, soit par un appareil spécial, sans condensation et avec appareil pour la.marche à contre-vapeur.

(747) Il nous reste à dire un mot de la manière dont elle exécute son travail.

Si, pour simplifier, nous supposons la voie horizontale, et si nous négligeons toutes les résistances autres que la résistance principale, qui est le frottement des essieux des wagons sur leurs tourillons, la locomotive qui traîne un train avec une vitesse uniforme doit être considérée comme étant en équilibre de translation sous l'action des forces extérieures qui lui sont appliquées. Ces forces sont d'une part la résistance du train, et d'autre part l'adhérence entre les rails et la jante des roues motrices par suite de laquelle les roues, au lieu de tourner sur place, sont obligées de rouler sur le rail, et déterminent par ce roulement la progression du système.

Si nous désignons par Q le poids total qui porte sur les essieux des wagons, f le coefficient relatif au frottement des essieux dans leurs boites à graisse, Q' la charge sur les roues motrices, f un coefficient plus grand que /*, relatif au frottement à sec du bandage des roues motrices sur les rails, T la force de traction, T' l'adhérence des roues motrices agissant tangentiellement à leurs circonférences, on a d'une part T=T', et de l'autre T=/Q,T'</^Q'; l'égalité T' = /'0'

DU CHOIX D*nTIE MACHINE À VAPEUR. 331

correspondrait au cas où le patinage serait sur le point de commencer.

Sur la machine locomotive elle-môme, il faut considérer les pièces de la machine dans leur mouvement relalif ; dans ce mouvement il y a égalité entre le travail moleur produit par la vapeur sur les pistons qui oscillent et le travail résistant produit par l'adhérence à la circonférence des roues qui tournent. Désignant donc par P la pression effective moyenne de la vapeur sur chacun des pistons, par 6 la base d'un de ces pistons, par R le rayon des roues motrices» et par r le rayon des manivelles, l'équilibre dynamique s'établissant pour un tour de roue donne lieu à la relation

T'x2irR = 2PBx4r,

ou à cause de la relation T'=T=/'Q.

/0.i.R=2PBx2r ^=§.p

relation qui donne le rapport de Teffort tolal exercé sur l'ensemble des deux pistons à l'effort de traction agissant sur le train.

D'autre part, si l'on désigne par V la vitesse de la machine, par n le nombre de tours des roues motrices, et par U le volume engendré par la course des deux pistons par seconde, on a les deux relations

V=nx2sR U = 4nx2Br;

d'où Ton déduit

(748) Des diverses relations ci-dessus on déduit les conséquences suivantes :

En premier lieu, si Ton veut traîner un train très-lourd, comme sont les trains de marchandises, la relation fQ<ifQ\ montre qu'il faut donner à Q' une grande valeur, ou avoir une grande charge sur les roues motrices.

Cette charge a, pour une roue, une limite pratique qui dépend de la nature des matériaux dont se compose le rail et le bandage.

D'où l'on conclut l'avantage d'avoir, pour l'un et pour l'autre, des matériaux bien résistants, de l'acier plutôt que du fer.

L'adhérence totale dépend du nombre des roues, et l'on est ainsi conduit à employer des essieux œupléSy au lieu d'essieux indèpendanls, c'est-à-dire à relier, au moyen d'une bielle dite d'accouplement, l'essieu moteur qui reçoit l'action des pistons, à un autre essieu portant des roues exactement de même diamètre. L'adhérence est alors due à la charge totale de ces deux essieux.

En second lieu, la relation -^ = ^ - monlre que si les rayons

sont donnés, Timporlance du (rain pourra augmenter proportionnellement à PB, ce qui conduit à augmenter la pression de la vapeur et le diamètre des cylindres.

On voit de même que si PB est donné, on pourra augmenter /Q,

R si l'on diminue le rapport -; c'est-à-dire en diminuant le rayon des

roues motrices et en augmentant le rayon des manivelles.

— RTÎ

En troisième lieu, la relation V= ^^, montre qu'avec une dépense de vapeur donnée, la vitesse sera directement proportionnelle au rayon des roues motrices et inversement proportionnelle au volume des cylindres.

On remarquera toutefois que ce volume des cylindres ne peut pas se réduire beaucoup, parce qu'il en résulterait une grande augmentation dans le nombre des tours de roue, qui meltrait enjeu d'une manière trop énergique l'inertie des pièces de la machine. On augmenle donc la vitesse de translation de la locomotive principalement en augmentant le rayon des roues motrices, et accessoirement en diminuant le volume des cylindres.

On voit ainsi qu'on passera d'une machine à marchandises destinée à remorquer de fortes charges, aii cas opposé d'une locomotive faisant le service des trains express et de la poste, en se réservant, si on le juge opportun, de supprimer l'accouplement des roues et de réduire un peu la pression, en augmentant en outre le rayon des roues motrices, et enfin en réduisant celui de la manivelle et le diamètre des cylindres, et par conséquent le volume de ces derniers.

C'est bien, en effet, dans le sens des indications ci-dessus qu'on opère dans la pratique, au fur et à mesure que les exigences du trafic conduisent à augmenter le poids des trains de marchandises et des trains omnibus, et la vitesse des Irains express.

(749) Pour donner une idée des variations dont il vient d'être parlé, nous indiquons les éléments de deux machines citées par M. Jacqmin dans son Traité des machines à vapeur.

La première est une machine Crampton du réseau de l'Est, essentiellement destinée à un service dexpress, la seconde une machine à marchandises du même réseau à roues couplées.

Diamèlre de la roue motrice 2".05 1-.30

Surface de cbaufTe totale en mètres carrés. ... 91". 100*.

Diamètre des cylindres 0-.40 0-.42

Course des pistons G". 56 0".6i

Poids de la machine chargée 27.275^ 29.300^

Charge produisant l'adhérence 10.275' i9.24V

Les nombres ci-dessus peuvent être considérés comme des espèces de moyennes donnant, à ce jour, une idée du point où Ton est arrivé, après une longue suite d'études théoriques et pratiques très-nombreuses et très-intelligentes. Le point de départ est le célèbre concours de Liverpool, en 1829, où la première locomotive de Tillustre Stephenson, pesant environ 4 tonnes, avait remorqué une charge de 12 tonnes à la vitesse de 25 kilomètres à l'heure.

Il y a loin du point de départ au point où l'on en est aujourd'hui ; mais il faut se garder de croire qu'il reste à faire encore des progrès comparables. On sait, au contraire, en ce qui concerne les charges, qu'il est fort difficile de dépasser 12 à 13,000 kilogrammes par essieu moteur, sans compromettre gravement ou le bandage ou le rail qui le porte ; de sorte qu'on n'a plus d'autre moyen d'auge monter la puissance de Iraclion que de multiplier le nombre des essieux accouplés et d'accroître le poids de la machine et Tëtendue de la surface de chauffe en proportion. On sait également qu'à vouloir dépasser notablement les grandes vitesses actuelles, on se crée, soit pour la voie, soit pour le matériel roulant (wagons et machines).

des difficultés et des dépenses d'entretien rapidement croissantes, qu'il ne semble pas possible d'éviter.

(750) Les locomotives peuvent être employées sur les routes ordinaires, comme sur les chemins de fer. Elles reçoivent alors le nom de locomotives routières.

I/usage de ces machines s'est assez répandu en Angleterre et même en France, pour que les pouvoirs publics, dans l'un et l'autre pays, aient jugé utile de le réglementer.

Nous nous bornons à cette indication pour des machines donl l'emploi n'est pas devenu jusqu'ici franchement pratique, et parait devoir rester limité à certaines circonstances locales toutes spéciales : Ces machines ont à lutter contre des difficultés sérieuses, qui sont dans la nature des choses. Parvint-on à les surmonter, les résultats à espérer semblent devoir rester insignifiants^ à côté de ceux qu'on obtient sur les chemins de fer.

(751) 6° Machines industrielles diverses. — Les applications de la force motrice de la vapeur à des industries diverses comportent habituellement des machines à double effet donnant le mouvement à un arbre principal, celui du volant. Cet arbre, à l'aide de dentures ou de courroies placées sur une roue spéciale ou sur la jante du volant, commande un premier arbre de couche, le long duquel on prend, par d'autres engrenages ou par d'autres courroies, la commande d'autres arbres de transmission, et le mouvement se transmetainsi, convenablement modifié, aux divers appareils opérateurs, dont chacun peut, en général, être mis en jeu ou arrêté à l'aide d'un système d'embrayage, sans toucher à la machine motrice.

C'est ainsi que dans certaines usines importantes, telles qu'une grande filature ou un grand tissage, par exemple, on arrive à répartir entre quelques centaines de métiers, distribués dans les 5 ou 6 étages d'une immense consiruction, la force motrice produite sur une machine à vapeur unique.

Dans un cas semblable, le moteur qui pourra avoir une force de 40, 60, 100 chevaux et plus, sera installé avec tous les perfectionnements propres à assurer l'emploi économique de la vapeur el la

régularité de la marche de la machine, la seconde condition étant parfois aussi importante que la première. On revient ainsi naturellement au type de machine défini au commencement de ce chapitre.

Si, au lieu d'un grand nombre d'opérateurs identiques groupés dans les mêmes ateliers et demandant individuellement peu de force, on en avait un moindre nombre de plus importants, plus ou moins disséminés, et appelés à fonctionner indépendamment les uns des autres et d'une manière discontinue, on se rapprocherait des conditions indiquées plus haut (n"*' 7!S5 et 71^6) pour les établissements métallurgiques, et il pourrait être avantageux de substituer à une machine unique commandant par un système général de transmission tous ces divers appareils opérateurs, plusieurs machines distinctes n'en commandant chacune qu'un certain nombre. Comme on Ta déjà dit, la transmission mécanique se trouve ainsi remplacée par une simple conduite de vapeur, et à la manœuvre de quelque système d'embrayage on substitue simplement celle d'une soupape d'admission.

Ce système demande à être appliqué avec discernement, et ne doit pas être étendu outre mesure (Voir le n^7«6 précité).

(75IS) A mesure qu'en partant de ces grandes usines, on descend à des établissements moins importants au point de vue de la force motrice dont ils ont besoin (ce qui ne veut pas toujours dire qu'ils ont une moindre importance industrielle), la condition d'économiser le combustible devient de moins en moins impérieuse, et Ion pourra être conduit à s'en écarter pour satisfaire à d'autres convenances.

C'est ainsi que, quand on en vient aux industries urbaines proprement dites, comme par exemple à la confection d une quantité d'objets composant Vartide de Paris, industries qui s'exercent souvent dans des ateliers faisant partie d'une maison habitée, ou en chambre^ et dans lesquelles l'adresse de main de l'ouvrier, son goût et son intelligence sont en action plutôt que sa force, il arrive souvent qu'on n'a besoin que de la force d une fraction de cheval pour desservir tout un atelier ; la simplicité et le peu de volume de la machine seront alors les qualités des plus recherchées, et l'on aura

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habituellement recours à des machines à haute pression^ saru détente ni condensation et à grande vitesse.

(753) Venons enfin à une question qui se rencontre souvent dans la pratique, celle où il s'agit, non de choisir une machine destinée à un établissement qui se crée^ mais d'aviser à augmenter la force motrice dans un établissement qui se développe^ ou qui modifie ses moyens de fabrication.

C'est une circonstance qui se rencontre journellement, qu'un établissement ait été d'abord monté avec des moyens matériels restreints, en rapport avec le capital dont on disposait, et qu'avec le temps ces moyens deviennent insuffisants, soit par le développement que rindustriel aura donné à ses alTaires, soit par suite de modifications survenues dans les procédés techniques de son industrie ou dans la grandeur des échantillons demandés par le commerce. La question à résoudre est de mettre la Torce motrice dont on dispose en rapport avec les nouveaux besoins.

En principe^ on peut s'y prendre de deux manières distinctes, ou faire une plus forte dépense de vapeur, ou dépenser j^/t^s uiiletnenl la même quantité. On peut aussi faire à la fois les deux changements.

On dépensera plus de vapeur ^ en donnant à l'appareil récepteur une plus grande vitesse^ la condition étant sous-entendue quon accroîtra dans le même rapport la production de vapeur demandée aux générateurs, en agissant comme il sera ultérieurement indiqué.

On dépensera p/w« utilement la vapeur, en augmentant la pression initiale, en appliquant la détente, ou en la poussant plus loin, si elle est déjà appliquée, et en ajoutant un condenseur si la machine n'en est pas d'abord pourvue.

Le premier et le second systèmes ne sont nullement équivalents. Le premier est généralement applicable dans une mesure assez étendue. Il suffit de changer le rapport des deux roues dentées qui commandent les transmissions, pour que le récepteur puisse prendre une plus grande vitesse, en conservant la même aux divers opérateurs. Dès lors ceux-ci peuvent être en plus grand nombre, ou ils peuvent être individuellement plus puissants, puisque le travail

qui lui est transmis dans un temps donné augmente proportionnellement à laccroissement de \ilesse donnée au récepteur. Les organes de la machine sont soumis, du chef de la vapeur, aux mêmes efforts qu'auparavant, et la fatigue de ces organes n*est augmentée que par laccroissement des forces d'inertie^ lequel n'est sensible que pour une variation importante de la vitesse angulaire. On pourra donc, en général, ne pas toucher aux pièces de la machine, la faire marcher plus vite, changer la première paire d'engrenages, et peut-être renforcer quelques parties des transmissions. C'est une solution sur laquelle il me parait utile d'appeler Tattention, comme applicsfble plus fréquemment et dans une plus large mesure qu'on n'est porté à le supposer.

Dans le second système, il faut d'abord que les générateurs soient aptes à supporter le surcroit de pression qui leur est demandé. En supposant qu'il en sôit ainsi, on pourra augmenter le degré de détente, soit à l'aide d'un appareil tel que celui de Meyer, de Farcot, etc. qui réduira le volume admisj à mesure que la pression augmentera, de manière à obtenir la même dépense en poids. On pourra aussi, et c'est une opération qui s'est très-souvent faite avec succès en Angleterre sur les machines à balancier, ajouter un petit cylindre qui reçoit la vapeur à haute pression et l'envoie dans le second qui devient un cylindre de détente.

Enfin on peut, comme on vient de le dire, ajouter un conden* seur, dont les organes accessoires s'installent facilement dans une machine à balancier.

Ce second système, contrairement au précédent, conserve la vitesse et augmente les efforts maxima auxquels la machine est exposée. Il faut donc s'assurer que les organes de la machine pourront supporter facilement ce surcroît d'efforts, sans quoi on aurait à renforcer les points faibles dans la machine motrice elle-même aussi bien que dans les transmissions.

Quelquefois, au lieu de changer soit la vitesse, soit la fatigue de la machine, on la laisse intacte, et l'on établit, sur un point quelconque des transmissions, une machine auxiliaire, qui attaque un arbre intermédiaire, et à laquelle on donne une vitesse appropriée à la vitesse de cet arbre. On pourra, par exemple, caler une poulie

sur cet arbre, et la commander à Taide d'une courroie établie sur la jante du volant d'une machine locomobile. Cet espèce de renfort donné à la machine principale s'établit trës-promptement et presque sans frais et sans chômage; c'est une combinaison qui peut être recommandée, dans les occasions où il y a urgence à augmenter la force disponible.

Cet accouplement de deux moteurs distincts sur un même système de transmission ne présente aucune difficulté particulière, et a souvent rendu de grands services. Beaucoup d'établissements établis sur des chutes deau dont la hauteur ne peut être augmentée à cause des usines situées en amont et en aval, ont recours à des machines à vapeur auxiliaires qui marchent, soit pendant toute l'année, pour augmenter la force disponible, soit au moins une partie de l'année, dans les basses eaux, pour la régulariser. C'est encore un procédé analogue que Ton emploie dans les chemins de fer, lorsqu'on applique à un train exceptionnel la double traction sur niveau, ou à un train placé sur une forte rampe une machine en tète et une machine en queue.