‹ Eléments de physique expérimentale & de météorologieChapitre 42 sur 341 · UVRE PREMIER · texte numérisé non relu

UVRE PREMIER

ehanerare ett baignée par Teau qui t*aeeumu1e sur le premier fbnd , l*air ne peut plus entrer par le tube, et, la pression diminuant de plus en plus dans le ré- •enroir, Técoulement cesse jusqu'à ce que Téchancrure •oit dégagée et que Pair puisse de nouveau passer dans le tube.

Ainsi, la durée des intermittences dépend des grandeurs relatives de TouveKure v et des ajutages , de la hauteur de Féchancrure, et de la distance des ajutages au niveau de Teau du réservoir.

105. Fontaine de Béron. ^ Cet appareil {flg, 160 } se compose de trois vases : un vase supérieur a, un vase moyen b, et un vase Inférieur o; et de trois tubes : le premier s descendant du fond du vase supérieur an fond du vase inférieur, le second^ s'élevant du sommet du vase Inférieur au-dessus du vase moyen, et le troisième s s*élevant du fond du vase moyen jusqu'à 9 ou S décimètres au-dessus du vase supérieur ; c'est celui-ci qui forme lé jet de la fontaine de Héron. On met de Teau dans le vase b , au moyen du bouchon p que Ton ferme ensuite; on met pareillement de Teau dans le vase o, on ouvre le robinet r, et le liquide s'élance jusqu'à un point qui est autant élevé au-dessus du niveau du vase moyen que le niveau du vase supérieur est lui-même élevé au-dessus du niveau du vase inférieur. Cette pression est en e£fet celle que supporte l'air qui est enfermé dans le vase inférieur et dans le vase moyen.

La figure 159 représente une autre fdntaine de Héron, dont on devinera facilement la disposition : Il suffit de quelques tubes de verre pour la construire.

106. Lampe à ga» hydrogène. — Cet appareil se compose d'un ballon à long col by renversé dans un vase pins large 9 (/I^. 158 ) , dont il ne touche pas tout à fait le fond ; la Jonction ccf doit être hermétiquement fermée ; un cylindre creux de zinc ss' enveloppe le col du ballon ; l'eau acidulée qui remplit le vase v agit sur le zinc, elle se décompose , son hydrogène se dégage, et par la pression croissante qu'il exerce , l'eau est de plus en plus refoulée dans le ballon b, jusqu'à ce que le niveau soit descendu au-dessous de la dernière tranche %' du zinc ; alors toute action cesse , et l'on a un réservoir rempli d'hydr<^ène comprimé. En tournant le robinet r, le gaz se dégage dans l'air par le tube i y qui doit être très-fin, et, mélangé à l'air atmosphérique, il s'enflamme au contact d'une éponge de platine.

107. Pompe aspirante et élévatoire. — La pompe aspirante {flg. 161) se compose d'un tvyau d'aspiration a, d'un corps de pompe b, d'un ^i^aw d'ascension s, et de trois soupapes r,t, l, qai s'ouvrent de bas en haut. La première soupape r est au fond du corps de pompe, la deuxième t est dans l'épaisseur du piston , et la troisième / est au bas du tuyau d'ascension. Le tuyau d'aspiration plonge dans l'eau que l'on veut élever , et la tige du piston passe dans une botte à étoupe e et dans une botte à graisse g. A l'origine du mouvement, le piston étant soulevé, sa soupape se

ferme , et les deux autres r et / s'ouvrent, la première par l'air sùl>érieur qui se comprime et s'échappe, la seconde par l'air inférieur qui se dilate et passe sous le piston : la pression diminue dans le tuyau d'asph^tion, et l'eau s'y élève par l'effet de la pression extérieure. Arrivé au-dessus de sa course, le piston redescend ; la soupape inférieure se ferme ; l'air se comprime dans le corps de pompe, soulève la soupape du pi^n , 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 faite, l'eau arrive au-dessus de la première soupape, elle monte de plus 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 Peau i chaque fois que le piston monte, il 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 fout faire pour soulever le piston se compose de deux parties : l'une est le frottement ; Pantre 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 Porifice par lequel Peau s*écoule dans Pair.

Pour qu'une pompe soit bonne, il faut que Pean puisse atteindre à la première soupape r .* ainsi, la position de cette soupape dépend du degré de raréfaction que l'on peut donner à Pair qui est au-dessus d'elle, e( ce degré de raréf^tion dépend lui-même de Péteiidue de la course du piston et de la distance des dmx soupapes ^ et r. Quand cette distance est nulle, le vide est possible , et, à la rigueur, la soupape r pourrait être à 53 pieds de hauteur au-dessus du niveau de Pean qu'il s'agit d'élever. Si cette distance était seulement de 1 décimètre, et que le piston n'eût que 3 décimètres de course, Pair ne pourrait être amené par le jeu de la pompe qu'à une demi-pression atmosphérique, et la soupape r ne pourrait être tout au plus qu'à 16 pieds de hauteur. Il est facile de calculer la relation générale qui existe entre ces divers éléments.

108. Pompe aspirante fit foulante, à corpe de pompe tUésé. — Cette pompe {fig, 16i) se compose d'un tuyaa d'aspiration a, d'un tuyau d'ascension s, d*un corps de pompe c , et d'un piston p; mais elle a seulement deux soupapes, r et l, d'aspiration et d'ascension; rien ne passe au travers du piston ni sur son contour, et sa flM^e supérieure. est toujours en communication libre avec l'atmosphère.

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

109. Pompe aspirante et foulante, sans corps ée pompe alésé, 7- Cette pompe , représentée dans la figure 163, diffère de la pompe précédente parla fMrma

DE LA PESANTEUR. — CHAP. Vni.

et Fi^ivtteneiit da corpi de pompe et du piston. Les deux soupapes r et/ du tuyau d'aspiration a et du tuyau d'aseeuaion a sont aussi un peu différentes; elles présentent une disposition très-heureuse, surtout pour les grandes pressions : la première r se compose de deux clapets inclinés qui viennent buiier contre les arrêts t et f quand ils sont soulevés par l'aspiration , et qui retombent sur le prisme m quand ils sont pressés de haut en bas pendant que le piston descend ; la seconde / se compose d'un seul clapet incliné. L'ajustement que Ton foit au-dessus est un regurd pour visiter la soupape et la cbanger au besoin.

Le corps de pompe n*est point alésé, parce que le piston ne le touche pas.

Le piston est un cylindre de métal , parfaitement cylindrique, qui passe dans la botte à étoupes 6,et dans la botte à graisse g ; c'est là qu'est la véritable fermeture de la pompe.

n est Indispensable de ménager un petit conduit pour donner issue à l'air qui se dégage de l'eau et qui pourrait mettre la pompe hors de service en remplisaant le corps de pompe. On peut le faire de deux manières: ou en perçant l'épaisseur du corps de pompe, oa en forant le piston dans sa longueur et ensuite latéralement , comme le représente la fig. 1G3, en tx** ;^ est la vis de pression qui ferme l'ouverture de ce conduit.

M. Martin a établi à Marly des pompes de cette espèce, qui sont construites avec une rare perfection ; elles élèvent l'eau à 500 pieds au-dessus du niveau de la Seine.

110. Pompe des pré/ras .— Dans cette pompe, le pfston est remplacé par une membrane élastique {flg, 164) qui est arrêté par ses bords , et qui offre en son milieu nne soupape de métal a'. Quand la tige f soulève la membrane, le liquide est aspiré et entre par la soupape a .* au contraire, quand la tige est abaissée, le liquide, compriflié entre les deux soupapes, soulève la soupape a' pour passer au-dessus du piston élastique.

Cest une pompe de cette espèce qui sert à faire monter fbuile dans les lampes de Gotten ; on la dispose «lors comme dans la fig. 165 : ce rr représente la section verticale d'une petitecaisse en cuivre qui est séparée en deux parties par la cloison (; la partie de droite se subdivise sur sa longueur en trois ou quatre petits compartiments semblables à celui que représente la figure. Une peau très -fine est alternativement soulevée et déprimée au moyen du fil/*^ quand elle se soulève , rhnile du réservoir r entre parla soupape a; quand elle ae dépHme, rhnile est réfèuléeet passe par la soupape a' pour monter dans le tube d'ascension /. Trois compartimenta ou trois pompes, ayant leurs soupapes séparées, pour la continuité du mouvement : l'une est I de sa course, Tautre au milieu, la troisième à lu fin, et rbuile est toujours poussée dans le tuyau tf'naeettsîon avec un fèrce à peu près égale. C'est un aonveiient dlwrlogerle qui met en jeu toutes ces fompeê.

roeiuBT. — tUi. N riTsiQti.

111. Presne hydraulique. — Cette machfaie offre de si grands avantages dans les exploitations agricoles et industrielles , qu'il nous a semblé nécessaire d'indiquer ici les détails de sa construction. Elle est représentée dans les fig. 170, 171, 172, 175 et 174.

Fig, 173. Élévation générale .de la presse.

^ig, 170. Coupe verticale.

Fig, 179. Cuir embouti.

Fig. 171. Pièces qui servent à ajuster le piston de la pompe.

Fig, 174. Détails de la soupape de pression.

Il y a deux parties distinctes dans la presse hydraulique , savoir : une pompe aspirante et foulante qui donne la pression, et un plateau à piston qui la reçoit pour la transmettre immédiatement aux corps que l'on veut presser.

La pompe est vue dans l'élévation enafifig, 175), et beaucoup plus en grand dans la coupe verticale, en af {fig. 170).

Le plateau à piston est vu dans l'élévation en p' p {fig. 173), et beaucoup plus en grand dans la coupe verticale, en p ( /^. 170 ) ( ici le plateau p' est enlevé, il ne reste que le piston).

La pompe donne la pression au piston p au moyen du tuyau f6ii (/2^. 170 et 175).

En levant le levier / ifig. 173), on soulève le piston a de la pompe (;l^. 170), l'eau de la hache b{fig, 173 ) entre par la pomme d'arrosoir r {fig, 170), soulève la soupape t et passe sous le piston a .- quand on presse sur le levier l, on fait redescendre le piston a^ l'eau est refoulée, elle ferme la soupape i, gagne le conduit s (fig, 170), soulève la soupape dy et passe dans le tuyau tbu pour arriver dans le corps cff de la presse {fig, il 0 el 173). Là , elle exerce son effort contre le piston p et le force à monter avec le plateau j/ , qui presse à son tour les corps contre la plate-fôrme ef {fig. 173).

Si la section du piston a est la centième partie de la section du piston p, un effort d'un kilogramme sur le premier produira , de bas en haut sur le second , une pression de 100 kilogrammes. Or, au moyen du levier /, un homme peut aisément exercer sur le piston a un effort de 300 kilogrammes ; ainsi , le piston peut sans difliculté être poussé avec une puissance de 30,000 kilogrammes.

Tel est le principe fondamental de la presse hydraulique. Nous indiquerons maintenant comment on mesure les pressions et comment on est parvenu à éviter les fuites.

Les pressions se mesurent au moyen de la soupape g. {fig, 170 et 174). Connaissant le poids p, sa diatance^ f au point d'appui f, la distance » /'du point par lequel le levier presse sur la soupape, et enfin la section de la soupape, il est facile de calculer la pression qu'elle éprouve de la part du liquide lorsque le levier fx est soulevé.

Pour éviter les fuites, on ajuste d'abord avec un soin

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