CHAP. YIU. — POMPE ASPIRANTE ET FOULANTE

la figure 1 1 , diffère de la précédente par la forme de rajustement du corps de pompe et du piston. Les deux soupapes r et / du tuyau d'aspiration a et du tuyau d'ascension s sont aussi un peu différentes; elles sont disposées pour les grandes pressions. La première r se compose de deux clapets inclinés qui viennent butter contre les arrêts i et i quand ils sont soulevés par Taspiration, et qui retombent sur le prisme z 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 l'on voit au-des* sus est un regard pour visiter la soupape et la changer 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, cylindrique, qui passe dans la boîte à étoupes e, et dans la boite à graisse g ; ceâ là qu'est la véritable fermeture de la pompe.

n est indispensable de ménager un petit conduit pour donner iisoe à l'air qui se dégage de l'eau, et qui pourrait mettre la pompe hors de service en remplissant le corps de pompe. On pent le faire de deux manières : ou en perçant l'épaisseur du ooip de pompe, ou en forant le piston dans sa longueur, et ensuite latéralement, comme le représente la figure 11 en tpi'y f est la vis de pression qui ferme l'ouverture de ce conduit.

H. Martin a établi à Marly des pompes de cette espèce, qui sont construites avec une rare perfection; elles élèvent l'eau à 170 mètres au-dessus du niveau de la Seine.

liO. Pompe des prêtres. — Dans cette pompe, le piston est remplacé par une membrane élastique (Fig. 12) qui est arrêtée par ses bords, et qui offre en son milieu une soupape de métal /. Quand la tige t soulève la membrane, le liquide est aspiré et entre par la soupape s ; au contraire, quand la tige est abaissée, le liquide, comprimé entre les deux soupapes, soulève la soupape s' pour passer au-dessus du piston élastique.

C'est une pompe de cette espèce qui sert à faire monter Iliuile dans les lampes de Gotten; on la dispose alors comme dans la figure 13 : ccrr représente la section verticale d'une petite caisse de 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, l'huile du

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réservoir r enli»e par la soupape s ; quand elle se déprime, l'huîle est refoulée, et passe par la soupape s' pour monter dans le tube d'ascension t. Trois compartiments, ou trois pompes, ayant leurs soupapes séparées, suffisent pour la continuité du mouvement : Tune est au-dessus de sa course, Vautre au milieu, la troisième à la fin, et Thuile est toujours poussée dans le tuyau d'ascension avec une force à peu près égale. C'est un mouvement d'horlogerie qui met en jeu toutes ces pompes.

1 il . Presse hydraulique. — Cette machine odre 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 figures 18, 19| 20, 21 et 22.

Figure 21. Élévation générale de la presse.

Figure 18. Coupe verticale.

Figure 20. Cuir embouti.

Figure 19. Pièces qui servent à ajuster le piston de la pompe.

Figure 22. Détails de la soupape de pression.

n 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 Ton veut presser.

La pompe est vue dans l'élévation en afÇFiG. 21), et beaucoup plus en grand dans la coupe verticale, en af{FiG, 18).

Le plateau à piston est vu dans l'élévation en p'p (Fig. 21), et beaucoup plus en grand dans la coupe verticale, en/? (Fig. 18) (ici le plateau /?' est enlevé, il ne reste que le piston).

La pompe donne la pression au piston p au moyen du tuyau Ma (Fig. 18,21).

En levant le levier / (Fig. 21), on soulève le piston s de la pompe (FiG. 18), l'eau de la bâche b (Fig. 21) entre par la pomme d'arrosoir r (Fig. 18), soulève la soupape / et passe sous le piston j; quand on presse sur le levier /, on fait redescendre le piston s, l'eau est refoulée, elle forme la soupape /, gagne le conduit ;; (Fig. 18), soulève la soupape rf, 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/?', qui presse à son tour les corps contre la plate-forme ee (Fig. 21).

Si la section du piston s est la centième partie de la section du piston /?, un effort de 1 kilogramme sur le premier produiwj

MAP. VIII. — PRESSE HYDRAULIQUE. iÙl

de baft en haut sur le second, une pi^ession de 100 kilogramme^. Or, au moyen du levier l, un homme peut aisément exercer sur le piston s un effort de 300 kilogrammes ; ainsi, le pbton peut sans difficulté 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. 1 8 et 22). Connaissant le poids p\ sa distance jrf au point d'appui /*, la distance j:f 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 IcTier fjr est soulevé.

Pour éviter les fuites, on ajuste d* abord avec un soin particulier le piston j; les pièces qui servent à cet usage sont vues eo grand dans la figure 19, c'est la même disposition que dans t pompe de Marly (Pl. 7, Fig. 11). Mais la principale difficulté se trouvait au piston p ; et c'est Bramah qui Ta résolue par Theureuse invention du cuir embouti, dont on voit une coupe (Fie. 20). Ce cuir est disposé en iwm' (Fig. 18), dans un espace annulaire, pratiqué à cet effet dans le corps ce' de la presse; il est facile de voir par sa forme et sa disposition qu'il feime d'autant mieux que la pression est plus forte ; car l'effet 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 vis ^ (Fig. 18) sert à la dépression : lorsqu'on la détourne , le liquide revient du corps de la presse par le tube ubt^ et s'échappe par l'ouverture v.

112. Bélier hydraulique. — 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 avantages qu'elle peut offrir. Nous essayerons d'abord de faire comprendre le principe de mécanique d'où elle tire sa force motrice. Un corps qtielconque, solide ou fluide, étant animé d'une certaine vitesse, imaginons que Ton arrête quelques-unes de ses parties; à l'instant toutes les autres , qui ne sont pas directement arrêtées , vont exercer sur celles-ci des efforts différents : celles qui sont en avant tendront à les entraîner après elles ou à s'en séparer;

celles 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 mouvement rapide, si on Tarrêtait 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 une 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 touche est bientôt arrêtée et pressée à son tour par la tranche qui vient après, et ainsi successivement jusqu'à la tête de la colonne ; pendant 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 mouvement arrêté qui devient la force motrice du bélier hydraulique.

tl! (FiG. 17) est un tuyau dans lequel se meut l'eau d'une source avec une vitesse dépendante de la hauteur de la chute; c'est le corps du bélier. L'eau s'écoulerait par l'orifice p^ s'il n'y avait pas d'obstacle, et gagnerait le niveau /t/i', qui est le niveau naturel au-dessous de la chute; mais, vers cette extrémité du tuyau , on ajuste diverses pièces qui forment la tète du bélier : s est une soupape dont la densité est double de celle de l'eau ; l'eau peut la soulever par sa vitesse, et l'appliquer contre l'ouverture Py qui se trouve alors exactement fermée; on l'appelle soupape d'arrêt. Quand la soupape s est fermée, l'eau passe par le conduit z et s'élève dans le vase en fonte W, d'où elle passe par le clapet c, dans la grande cloche en fonte hh\ pour gagner enfin le tuyau d'ascension dek. Là , elle s'arrêterait lorsqu'elle serait parvenue à la hauteur du niveau supérieur de la chute , s'il n'y avait pas une force motrice capable de la pousser plus haut. Mais cette force se développe de la manière suivante : l'eau de la source ayant acquis assez de vitesse par son écoulement naturel , soulève la soupape s et ferme l'ouverture v ; alors la pression latérale résultant du mouvement arrêté exerce un effort

CHàP. VIU. — BÉLIER STDRAULIQUE. i69

sur tous les points de la paroi du tuyau. Cette pression pousse le liquide en z, le clapet c est soulevé, et Teau passe dans la cloche hK : la durée de cette ascension est un peu prolongée par la reacdon élastique de toutes les pièces de TappareiL Bientôt le dapet (7 et la soupape s retombent par leur poids, Tun pour fermer Touverture du vase bb\ et Fautre pour ouvrir l'orifice d'écoulement. La série des effets rapides qui se succèdent jusqu'à œt instant est ce que l'on nomme \xn coup de bélier. Dès que récoulement naturel a recommencé, la vitesse s'accélère promptement : la soupape s est de nouveau soulevée, et les mêmes phénomènes se reproduisent. On détermine par des essais la disposition des pièces, et surtout le jeu qu'il faut donner à la soupape $ pour obtenir le plus grand effet possible. La limite de hauteur à laquelle on peut élever l'eau par cet appareil dépend du diamètre du tuyau et de la vitesse que l'eau peut prendre en le traversant.

On voit en p un piston qui sert à rendre de l'air pour remplacer celui qui est, en i, dans le vase bb\ et qui se dissout peu à peu; Tair rentre de lui-même et par le jeu de l'appareil.

Il 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 peuvent donner les roues à pots les mieux construites ; les roues en dessous ne donnent environ que 25 ou 30 pour 100.

170 LIVRÉ PREMIER. — PESANTEDR.