CHAP. IV. — MACHINES FIXES

ne donnait que le poids sans la vitesse , car il n^ a pas le même travail fait quand le poids est monté à raison de 1 mètre par seconde, ou à raison de 1 mètre par heure. On voit que le travail fait est à la fois proportionnel au poids élevé et à Tespace que ce poids parcourt en 1 seconde, en mo&tant verticalement; par conséquent il est égal au produit du poids par Tespace. Or, on a trouvé commode de prendre un de ces produits pour unité, et d^appeler un cheval la force qui est capable d'accomplir ce travail; par là on définit en même temps la résistance et la puissance, parce qu^en effet Tune est la mesure de Tautre. Le produit que Ton a choisi pour unité est 75 X 1 , ou 75^ é\e\és à 1™ en 1*^. Comme ce produit reste le même, quand ces deux facteurs changent dans un rapport inverse , on voit qu'il faut le même travail pour élever, par exemple, 25* à 3" en l*'; ou 3* àî5" en 1'; ou 1* à 75" en 1", ou, etc.; que par conséquent il faudra, dans tous ces cas divers, la même puissance de 1 cheval. Il çn résulte que, si Ton représente, en général, par p le poids à élever , par m le nombre des mètres qu'il doit parcourir en 1 seconde , en s'élevant verticalement, le travail à faire est pm ; et si l'on veut avoir le nombre c des chevaux nécessaires pour accomplir ce travail , on aura

Par exemple, on veut, dans une mine, en une joiunée de 10 heures , élever 1 800 tonnes de houille , dans un puits de 27 mètres , combien faut-il de chevaux ? /? = 1 800 000*, '»= j^^; d'où c= 18. Il faut donc 18 chevaux effectifs.

Deux des trois quantités c , /? , m étant données , on peut ^jours trouver la troisième : seulement, il faut avoir soin d'employer les unités convenues , savoir : le kilogramme , le iiietre et la seconde.

Une chute d'eau de 10 mètres donne 2700 hectolitres par

heure, combien vaut-elle de chevaux? Le poids qui descend

4'one certaine hauteur dans un certain temps est une puissance

t^Mble d'élever un poids égal à la même hauteur dans le même

Wmps; par conséquent

/'=T«SS^=''5, OT=10, et c=10. . la chute est théoriquement de la force de 10 chevaux.

882 LIVRE II. — CHÀLEUn. — PIŒinËRE PARTIE,

sente à part la figure 5. Ain» , par rapport à l'axe de roution, l'excentrique, quoique circulaire, a des rayons io^auz, compris entre le rayon maximum qui s'appelle le grand rayon ^ et le rayon minimum qui s'appelle le petit rayon. La bielle f* s'adapte sur l'excentrique par un anueau qui l'enveloppe, et dans lequel l'exceatrique tourne ; ainsi , quand le mourement de rotaiioD amène le grand rayon en arrière , la bielle est retirée en arriére; quand il l'amène en avant, la bielle est poussée en avant; son exta-émîté prend donc un mouvement de va-^t-vient d'une amplitude égale à l'excès du grand rayon sur le petit rayon. Les périodes de ce mouvement sont régulières comme celles de la manivelle du balancier, et du piston, dont elles dépenileat; mais , suivant le calage de l'excentrique , elles sont concordant» ou discordantes. Si , pnr exemple , le grand rayon de l'excentrique est perpendiculaire à la manivelle , la bielle f et le pistan sont d'accord; ils commencent et Rnissent ensembleleurcouiv, du moins quand la bielle est horizontale comme dans In figui^: si au contraire le grand rayon est parallèle à la manivelle , il te trouve vertical en même temps qu'elle, par conséquent la bielle r* est au milieu de sa course quand le piston est aux eitrémités de la sienne. Pour d'autres angles les rapports sont difFérents; mais, dans tous les cas, pour un tour de volant, c'esl>4-dire pour une double course du piston , il y a toujoun une double course de la bielle i. Cela posé, imaginons nn levier coudé, oci (Fig. 5), tournant autour du point c dont b branche a Boit commandée par la bielle t*, il est évident qu'elle en exécutera tons les mouvements; il en sera de même de li

CHAP. Vf. — CONDUITS DE VAPEUR. 363

bieDe l'; Tencoche qui la termine se dëg^age et n'agit plus sur le levier; pour la mettre en train au commencement du travail, quand le cylindre est froid et plein d'air, on soulève encore la bielle, et pendant quelque temps on gouyeme le tiroir à la main, au moyen d'une manette que porte l'axe du levier c'.

L'excentrique droulaire, par sa nature, donne au tiroir un mouvement qui n'a rien de brusque; il va et vient comme le piston. Cependant, comme l'orifice j9, par exemple, doit commenoer à s'ouvrir à la vapeur quand le piston commence à redescendre, et à s'ouvrir au condenseur quand il commence à remonter, il faut qu'aux extrémités de la course du piston les bandes r et r' du tiroir couvrent les orifices, car ce que nous venons de dire est vrai pour/?' comme pour/?. D'une autre part, comme chaque bande doit passer au-dessus et au-dessous de son orifice : r, pour ouvrir à V introduction et à V échappement ^ r' au contraire pour ouvrir à V échappement et à Y introduction , il en résulte que le tiroir est vers le milieu de sa course quand le pbum est aux extrémités de la sienne; par conséquent le grand rayon de l'excentrique doit être à peu près perpendiculaire à la direction de la manivelle. Je dis à peu près^ parce que la théorie et l'expérience montrent qu'il y a de l'avantage à donner «ne aifance de tiroir , c'est-à-dire à incliner de 15 ou 20* le grand rayon de l'excentrique sur la manivelle , de manière que le tiroir ouvre à Téchàppement un peu avant que le piston louche au terme de sa course ; mais alors il faut en même temps frire des bandes un peu plus larges que les orifices , ai^n qu'il y ait xm certain recouvrement qui doit être calculé avec soin.

Béteafé. — On dit que la distribution se fait à pleine vapeur ^OÊXÈd l'introduction a lieu pendant toute la course du piston , «t qu'elle se &it à détente quand Tintroduction a lieu pendant «ne portion de la course seulement. Si l'on arrête la vapeur à I, i, |, I, |, I de la course, on dit que la détente se fait à partir ^ »» ♦» i> 2» I' fî °^*^ ^^ même temps la détente est de 6, 4, S, î, |, |, lorsqu'on l'estime en volume, puisque le volume de la vapeur devient par la détente cinq fois plus grand , quatre fois plus grand, etc; tandis qu'elle est de {, J, |, |, |, |, lorsqu'on l'estime en pression, puisqu'à la fin de la course, le volume étant devenu cinq fois plus grand , la pression est réduite à ^ en adc^tant la loi de Blariotte, à J, |, etc. Ainsi , dans une machine

36i uns n. — CHALEUR. — PREMIÈBE PARTIE,

qui maidie k 5 atmosphères^ la tenùon à la fin de la couru est de 1 -atmo^faère, û la détente se fait à ^ de courte; elle est de^dëftoalslla détente se fait. à ^ de coune, etc.

Noua ne pouvons pas calculer ici les avantages de la déteme, miii noue allons les faire -sentir par un exemple. Concerons deux fini<^>ÎPT« tout à fait pareilles mardiant k 5 atmosphères; dans la 1** on fait la distiibutîon à pleine vapeur; dans la 9* on détend à I de la course ; on ne dépense par conséquent qu'un poids de TàpeQr, cinq fois moindre, et cependant la pression mojwvMresercée sur le piston est plus du cinquièine de la 1"; car oell5^ est de 5 atmosphères pendant toute la course gtandii que la seoonde , qui n'est , à la vérité , que de 1 atmo^ihère 1 &,$|B^Ja ooone, a une valeur de d atmosphères pendant tout Je^1c.,4Îiiqnième de la course, et des valeurs comprises enHe ftMnK.'itt ï atm., entre | atm^ et | atm., entre | atm. et i atm., é^.«Dtte { et I atm. pendant le 3*, le 3*, le 4* et le- dernier cmquîème de la course; ce qui donne une pression de S atm. j, en [venant .seulement la moyenne entre les deux point* extrâmea, et 'une presûon plus grande en prenant la moyenne entre les ptûnts intermédiaires comme il faudndt le faire. Ains, avee cette détente on obtient un efTet de plus de |, en déposant seulement ^ de vapeur qui ne devrait donner qu'un efii* de ^ ail n'y avait pas d'avantage. L'avantage est donc cCMiiiBe| est t j, ou '*'*»»""* 6 est à 2. L'économie que l'on obtient par ta détente pent donc devenir très-conùdérable.

Exe^Birlqueft tttaUti^n. — Avec los exceiitriqiit's ârculaîfes!