LIVRE PREMIER

Ainû , la durée des intermittences dépend des grandeurs relatives de l'ouverture c et des ajutages, de la hauteur de l'échaiicrure , el de la distance des ajutages au niveau de Teau du ré-

lOâ. F**talae de H^roa. — Cet appareil ( Fi6. 8 ) Se compose de trois vases : un vase supérieur a, un vase moyen b, et un vase inférieur c ; et de trois tubes : le premier x descendant du fond du vase supérieur au fond du vase inférieur; le second }- s' élevant du sommet du vase inférieur jusqu'au haut du vase moyen ; et le troisième z s' élevant du fond du vase moyen jusqu'à 2 ou 3 décîmèb-cs au-dessus du vase supérieur', c'est celui-ci qui forme le jet de la fontaine de Héron. On met de l'eau dans le vase b, au moyen de l'ouverture p , que l'on ferme ensuite avec son houchon; on met pareillement de l'eau dans le vase «, on ouvre le robinet r, et le liquide s'élance jusqu'à un point qui est autant élevé au-dessus du niveau du vase moyeu que le niveaudu vase supérieur est lui-même élevé au-dcssus du niveau (lu vase inférieur. Cette pression est en effet celle que supporte l'air qui est enfermé dans le vase inf<Tiour et dans le vase moyen.

La figure 7 représente une autre fontaine de Héron , dont on devinera facilement la disposition : il sufht de quelques tubes de verre pour la construire.

106. Lampe i^ gmt bjdtogème. — Cet appareil se compose d'un ballon à long col b, renversé dans un vase plus large f ( Fie. 6 ) , dont il ne touche pas tout à fait le fond ; la jonction ce' doit être hermétiquement fermée; un cylindre creux de

CHAP, VIII. — POMPE ASPIRANTE ET ÉLÉVATOIRE. 1C5 pape r est ta fond du coips de pompe, la deuxième t es% dans répaissenr da piston, et la troisième / est au bas du tuyau d'ascension. Le tnjau d'aspiration plonge dans Teau que l'on veut âerer, et la tige du piston passe dans une boîte à ètoupè e et dans une boîte k graisse g. A Torigine du mouvement, le piston étant soulevé, sa soupape se ferme, et les deux autres / et r s'ouvrent, la première par Tair supérieiu* qui se comprime et s'cduppe, la seconde par Tair inférieur qui se dilate et passe sous le piston. La pression diminue dans le tuyau d'aspiration, et Teau s'y élève par l'effet de la pression extérieure. Arrivé audessus de sa course, le piston redescend ; la soupape inférieure se ferme, l'air se comprime dans le corps de pompe , soulève la soupape du piston, et passe au-dessus. En remontant une seconde fois, le piston soulève l'eau un peu plus haut, et en redescendant une seconde fois, il chasse une nouvelle quantité d'air. Enfin, après un certain nombre de coups, si la pompe est bien £ute, l'eau arrive au-dessus de la première soupape, elle monte de phis en plus, soulève elle-même la seconde soupape, et passe au-dessus du piston. A partir de cet instant, tout l'air est chassé, et la pompe joue dans l'eau. Chaque fois que le piston monte, i/ soulève toute la colonne d'eau qui est au-dessus de lui, et il entraîne celle qui est au-dessous; chaque fois qu'il descend, la première soupape se ferme, la sienne s'ouvre, et il s'en vient prendre par sa base la colonne qu'il avait entraînée, pour la soulever à son tour. L'effort qu'il faut faire pour soulever le piston se compose de deux parties : l'une est le frottement ; l'autre est égale au poids d'une colonne liquide ayant pour base le piston lui-même, et pour hauteur toute la hauteur à laquelle se trouve l'orifice par lequel l'eau du tuyau d'ascension s s'écoule dans lan*.

Pour que la pompe soit bonne, il faut que l'eau puisse atteindre à la première soupape r. Ainsi, la position de cette senippe dépend du degré de raréfaction que l'on peut donner à l'air qui est au-dessus d'elle, et ce degré de raréfaction dépend lui-même de l'étendue de la course du piston et de la distance des deux soupapes t et r. Quand cette distance est nulle, le vide est possible, et, à la rigueur, la soupape r pourrait être à 10"*,30 de hauteur au-dessus du niveau de Teau qu'il s'agit d'élever. Si <^ette distance des deux soupapes était seulement de 1 déd-

m^tre, et que le piston n'eAt qtie 2 décimètres de course, l'air ne pourrait être amené par te jeu de la pompe qu'à une demipression atmosphérique, et la soupape rne pourrait être tout au plus qu'à 5 mètres de hauteur. Il est iadle de calculer la relation générale qui existe entre ces divers éléments.

108. P«Mpe ««plrMUtc et fonlaBte, * eorps de paaipe mMs4. —Cette pompe (Fig. 10) se compose d'un tuyau d' aspiration n, d'un tuyau d'ascension;, d'uncorpsdepompec, et d'un piston^; mais elle a seulement deux soupapes, r et /, d'a&piraiion et d'ascension ; tien ne passe au travers du piston ni sur son contour, et sa ^ce sopérieure est toujours en communication libre avec l'atmosphère. '

Quand le piston monte, l'eau est aspirée au-dessus de la soihpape r, et, quand il descend, elle est comprimée, presse la soupape r et soulève la soupape /.

100. P«aiye asplmst* el fonlante, «■■« eorps ê» pMMpa mMmé oa * ylatMt ^•■gcHr. — Cette pompe , représentée dans la figure ï 1 , dîflïre de la pi-écédente par la forme de l'ajustement du coi^s de pompe et du piston. Les deux soupapes r et / du tuyau d'aspiration a et du tuyau d'asreiisîou s sont aussi un peu diffiTentes; elles sont disposées pour les grandes pressons. La première r se coicnpose de deux clapets ineliués qui Tiennent butter contre les arrêts i et i* quand ils sont soulevés par l'a^iration , et qui retombent sur le prisme 3 quand ils sont pressés de haut en bas pendant que le piston descend ; la seconde / se ic d'un seultliipci incliné, L'ajiistcmcutt|uel*on voit au-dcï-

CHAP. Ym. — POMPE ASPIRANTE ET FOULANTE. 167 M. Maitin a établi, à Mafly des pompes de cette espèce, qui sont construites avec une rare perfection; ettes élèyent ï&ànjk à 170 mètres au-dessus du niveau de la Seine.

110. P«aipe des p«6ir#s» — Dans cette pompe ^ le pîstoa est remplacé par une membrane élastiquje (Fig. 12) qui est ar-^ rétêe par ses bords, et qui ofïre en sou milieu une soupape de métal s\ Quand la tige / soulève la membrane, le liquide ec^ aspiié et entre par la, soupape ^; au contraire^ quand la tige est abaissée, le liquide,. CQnsiprimé eiUre les deiix soqpapes y soulève la soupape s pour paisser au-dessus du pistcui élustique.

C^est une pompe de cette espèce qui sert à faire monter lluiile dans l£& lampes de Goitt^u; ou la dispose alors comme daus la figure 13 : ccrr rçfnvseute la section verticale d'uiuî pe* Ute caisse de cuivre qui est sc^paiéc en deux parties par la cloi^ son /, la partie de droite se subdivise sur sa longueur en ti'oi^ ou quatre petits conqpartÎQieuts semblables à celui que représente la flaire. Une peau très-finc est alteroativemeut soulevée ^ drprimée au moyen du fil f{ quand elle se soulève, Tliuile du léservoir r entre par la soupape ^ ; quand elle se déprime, Tliuil^ est refoulée, et passe par la soupape s' pour monter dans le tube (f ascension /. Trois compartiment», ou trois pompes, ayant leurs soupapes si^parées , suflisent pour la continuité du mouvement : Tone est au-dessus de sa com'sc, l'autre au milieu, la troisième à la fin , et riuiilc est toujours poussée dans le tuyau d'ascension a¥ec une force à peu près égale. C'est uu mouvement d'borlogeric qui n^t eu jeu toutes ces pompes.

111. Presse hydmiftli^iie* — Cette maclline offre de si grande avantages dans les exploitations agricoles et industrielles, qu'il lions a semblé nécessaire d'indiquer ici les détails de sa construction. Elle est représeutée dans les figures 18, 19, 20, 21 et 22.

Figure 21. Élévation générale (ko )a presse.

Figure 18. Coupe verticale.

Figure 20. Cuir embouti.

Figure 19. Pièces qiû servent ^ ajuster le pistoq de la pompe.

Figure 22. DétaiU de la soupape de pression.

Q y a deux parties distinctes dans la presse bydrauliqup , savoir : uaç pomp^ {^«piranite et foulante qui donne la pressioq, 9t «a plateau à pistoi^ qqi 1^ reçoit pour la transmettre unQiédl^^,^ mi^ «Hu^ çarp« W^.VÇB ^^^ pi^^i^^-

I<8 UTHE PBEHIBR. — PESAMTEDI.

La pompe est vue dans l'élération en af(^¥i6. Si), et beaucoup plus en grand dan» la coupe verticale, en a/'(Fi6. 18).

Le plateau à piston est tu dans Télévation enp'p (Fie. 21), et beaucoup plus en grand dans la coupe verticale, en p (Fig. 8) (ici le plateau /»' est enlevé, il ne reste que le.piston).

La pompe donne la pression au pbton p au moyen du tuyau IÎb(Fi6. 18,21).

&!' levant le levier /(Fig. 18), on soulève le piston s de la pompe (Fig. 18), l'eau de la bâche b (Fig. 21} entre parla pomme d'arrosoir r (Fig. 18), soulève la soupape i et passe sous le piston ^; quand on presse sur le levier / , on fait redescendre le piston s, l'eau est ïefoulée, elle ferme la soupape l, gagne le conduit z (Fig. 18), soulève la soupape d, et passe dans le tuyau tbu pour arriver dans le corps ce' de la presse (Fig. 18 et 21). Là, elle exerce son efFort contre le piston^, et le force à monter avec le plateau p', qui presse à son tour les coips contre la plate-forme ee' (Fie. 21 ),

S la sectioa du pbton s est la centième partie de la secûon du piston p , un eflTort de 1 kilogramme sur le premier produira, de bas en haut sur le second, une pression de 1 00 kilogrammes. Or, au moyen du levier /, un homme peut aisément enenxr sur le piston t un effort de 300 kilogrammes ; ainsi , le piston peut sans difficulté être poussé avec une puissance de 30 000 kilogrammes.

Tel est le principe fondamental de la presse hydraulique. Nous indùpierons maintenant comment on mesure Us pressioni

CSAT. Vni. — PRESSE BTDRAIJUQUE. 169

(FiG, 20). Ce cuir est dispose en mni (Fig. 18), dans un espace annulaire, pratiqué à cet effet dans le corps cd de là presse ; il est fiicile de Toir par sa forme et sa disposition qu'il ferme d'autant mieux que la pression est plus forte ; car Teffet de la pression est de le pousser en même temps contre le piston /?, qu'il embrasse étroitement, et contre les parois de l'espace annulaire. La TÎs ^ (Fig. IS) sert à la dépression : lorsqu'on la dé* Uyarne, le liquide revient du corps de la presse par le tube uht^ et s'échappe par l'ouyerture (^.

fis. Bélier kydMivUqae* — Cette machine, qui fut découverte en 1797, par Montgolfier, l'inventeur des aérostats, n'est pas moins remarquable par le principe nouveau sur lequel elle repose, que par les nombreux avantagés qu'elle peut oflnr. Nous essayerons d'abord de faire comprendre le principe de mécanique d'où elle tire sa force motrice. Un corps quelcon- ^, solide ou fluide , étant animé d'une certaine vitesse , imaginons que l'on arrête quelques-unes de ses parties , à l'instant toutes les autres, qui ne sont pas directement arrêtées, vont eiocer sur celles-ci des efforts différents : celles qui sont en avant tendront à les entraîner après elles ou à s'en séparer; oeflei qui sont en arrière, voulant aussi continuer leur route , se précipiteront en vertu de leur vitesse acquise , et se presseront les unes sur les autres en même temps qu'elles presseront les parties immobiles. Une flèche, par exemple, étant animée d'un fflonvement rapide, si on l'arrêtait tout à coup par le milieu , la partie antérieure , tendant à entraîner la partie arrêtée , éprouverait une. traction dans toute sa longueur, et cet effort pourrait la rompre si la vitesse était assez grande : au contraire , la partie postérieure, tendant à pousser la partie arrêtée, éprouverait aoe pression dans toute sa longueur, et toutes ses tranches seraient refoulées les unes sur les autres. De même, quand une colonne d'eau est en mouvement dans un tube et que tout à coup un obstacle l'arrête, elle presse cet obstacle en vertu de sa vitesse acquise; la première tranche qui le touclie est bientôt arrêtée et pressée à son tour par la tranche qui vient après, et ainsi successivement jusqu'à la tête de la colonne ; pendapt ce temps, qui est très-court, le tuyau supporte un excès de pression latérale , dépendant de son diamètre et de la vitesse de l'eau, et c'est cet excès de pression résultant du

ITC UTBE PREMIER. — PESARTEOft.

Huniremeat arrêté qui devient la force motrice du bâter hj~

dranlicpe.

a! (FiG. 17) est un tuyau dans lequel se meut Teau d'une source avec une vitesse dûpcudante de la hauteur de la chute ; c'est le awps du bélier. L'eau s'écoulerait par Tfaifice v, s'il b'| avait pas d'obstaelc, et gagnerait le uiveau ma', qui est le uÎTcau naturel au-dessous de la chute ; mais , vers cette extrémité du tuyau , on ajuste dîver&ei piét.'CS qui forment la tète du bélitr : s est une soupape dont b dc^iisité est dotdile de celle de l'eau ; l'eau peut la soulever par sa vitesse, et l'appliquer cpuire l'ouverture c, qui se trouve alors exactement fennée; on l'appelle toupape J'arrct. Quand la soupape t est feri'f. Veau passe par le conduit x et s'élève dans le vase en fonto W, d'où elle passe, par le' dapct c, dans la grande cloche eu fonte M', pour gagner enfin le tojau d'ascenûon dei. Là , elle s'arsèterait lorsqu'dk serait parvenue à la hauteur du niveau supérieur de la rliute, s'il n'y avait pas une force niouice capable de la pMisser plu» haut. Mais cette force se développe de la manière suivante : Vews de la source ayant acquis as&ei de vitesse par son écoulement naturel, soulève la soupape / et ferme l'ouverture « ; alors k presûon latérale résultant du mouvement arrêté exerce uu efEirt sur tous les poinu de la paroi du tuyau. Cette pression pousse le liquide en 2, le dapet c est soulevé, et l'eau passe dans la dodie AA' : la durée de cette ascension est un peu prolongée par If réaction élastique de toutes les pièces de l'appareil. Bientôt le clapet c ft la soupapi' ,^* l'Lli.iulRiit par leur puiJj, Vuii poUï

CHAP, Vm. — BÉLBB& HYDRAULIQUE. ITi

sout peu à peu; Tair rentre de lui-même et par le jeu de l'appareil.

II paraît que dans la pratique le bélier donne plus de 60 pour 100 de la force réelle de Teau de la source; c'est à peu près ce que peuTcnt donner les rouês àpùU les mieux construites; les roues en dessous ne donnent environ que 25 ou 30 poiu* 100.