RÉSUMÉ ET CONCLUSIONS SUR I.ES MACHINES A VAPEUR

(tJ54) Les considérations théoriques et pratiques, ainsi que les descriptions d'organes et les données diverses contenues aux chapitres précédents, constituent l'ensemble des connaissances que doivent posséder sur les appareils à vapeur tous les ingénieurs qui aspirent à s'occuper d'industrie particulière ou de travaux publics; car il s'en trouvera bien peu parmi eux, si même il s'en trouve, qui, dans le cours de leur carrière, ne soient pas appelés à s'occuper d'une manière plus ou moins suivie de ces machines, dont le rôle devient tous les jours plus important.

Nous croyons donc utile de résumer l'ensemble de ces notions, complétées d'ailleurs par quelques données numériques, en faisant voir comment elles doivent être appliquées à la solution d'une question fondamenlale, qui renferme, en quelque sorte, implicilcment loutes celles dont l'ingénieur peut avoir à s'occuper, l'étude d'un projet d'appareils a \apeur devant satisfaire ù un programme déterminé.

Cette étude, qui ne comporte point ici le détail des diverses pièces, mais seulement l'ensemble de leur disposition cinématique et leurs dimensions essentielles, comprend deux parties distinctes, l'étude de la machine à vapeur et celle de son générateur.

La condition à laquelle la machine a vapeur doit satisfaire est de donner, par unité de temps, une certaine quantité de travail disponible.

RÉSUMÉ ET CONCLUSIONS SUR LES MACHINES A YAPEl'R. 473

Le générateur doit satisfaire à la condilion, non moins cssentielle, de fournir, dans le même temps, à la machine la quanfilé de vapeur qui est nécessaire, eu égard aux conditions dans lesquelles on l'emploie, pour produire le travail demandé. C'est de lensemble de ces deux appareils^ le récepteur et le générateur, que l'on peut dire, à la condition de les avoir proportionnés l'un à l'autre, qu'il constitue un engin pouvant produire un certain travail dans un temps donné, ou développer la force d*un certain nombre de chevaux; mais chacun d'eux, isolé de l'autre et considéré en lui-même, ne peut être défini de cette manière. On verra en effet, s'il s'agit de la machine, même en mouvement et fonctionnant avec une vitesse et une délente données, que rien n'indique le poids de vapeur consommée^ et également que s'il s'agit de la chaudière, môme en feu et produisant un poids donné de vapeur, rien n'indique dans quelles conditions ce poids de vapeur est employé.

Il est donc indispensable que l'élude porte sur ces deux appareils.

(855) Étadc d'une nuichliie A vapeur d'nne fforee donnée. — La

question à résoudre doit toujours se ramener, quelle que soit l'application industrielle que l'on a en vue, à ce dernier terme : qu'on a besoin d'obtenir à l'extrémité de l'appareil récepteur, soit à l'e trémité de la tige du piston ou du balancier dans les machines à mouvements alternatifs, soit sur l'arbre du volant dans les machines de rotation, une certaine quantité de travail moteur disponible, dans des conditions plus ou moins déterminées de force et de vitesse.

Si, pour fixer les idées, nous supposons le cas d'une machine de rotation, on a toujours comme condition essentielle d'avoir sur l'arbre du volant un certain travail moteur disponible par unité de temps, ou, ce qui est la même chose, un certain nombre de chevaux. Ce nombre est connu avec précision, ou doit être évalué approximativement, d'après la nature et la quantité du travail industriel à exécuter par les divers opérateurs que cet arbre doit commander.

On se donne, en outre, ordinairement comme condition accessoire que ce travail moteur soit communiqué à l'ensemble des opérateurs avec une vitesse de rotation déterminée de l'arbre du volant.

Cette deuxième condition peut être relative aux opérateurs, si Ton veut, par exemple, simplifier les transmissions en donnani immédiatoment au volant la vitesse de rotation qui convient à ces opérateurs. Elle peut être relative au récepteur, auquel on trouvera convenance à donner une vitesse plus ou moins grande, selon le type que Ton adoptera, selon, par exemple, que la machine sera à connexion directe ou à balancier, qu'on voudra en réduire remplacement en en augmentant la vitesse, ou inversement, etc, etc.

(856) On arrive ainsi, par un examen préparatoire qui doit étiti fait avec attention, d'après les considérations exposées au chapitre XX, à se fixer sur un certain nombre N de chevaux qu'on veut avoir disponibles sur un arbre faisant un certain nombre m de tours par minute.

Si l'on désigne par Q une force, qui, agissant sur le bouton de la manivelle de rayon r tangentiellemeilt au cercle que décrit ce bouton, produirait ce nombre N de chevaux, on a la relation :

Q X m X 2irr = 60 X 75 X N,

d'où l'on tire pour le travail à produire par excursion simple du piston

Qirr = 30 X 75 X ~ =2250 -, m m

et, pour la valeur de la force Q,

11 faut, pour avoir.le travail transmis à l'arbre du volant par le moteur, tenir compte du frottement de ses tourillons. Si nous désignons par P le poids de Tarbre, formé principalement par le poids de la jante du volant, par r' le rayon des tourillons de cet arbre et par fie coefficient de frottement de ces tourillons sur leurs coussinets, le terme de correction à introduire est approximativement /T T r', et la quantité devient :

Q«-+/^Pir,-' = Q^4-f/^jL'j.