CHAP. IV. — MACHINES LOCOMOTIVES

bielle, d Tessieu coudé. Ce que nous venons de dire suffit pour faire comprendre le mouvement de ces pièces.

169. Chaadlére ei foyer. — Le corps de la chaudière est un cylindre de tôle de fer de 2", 5 de long, sur 1°',2 de diamètre, qui s'engage par le bout de Vacant ee^ dans la boîte à fumée , et par le bout de V arrière e'e' dans la boite à feu, La forme de la boîte à fumée se comprend par les figures 2 , 9 et 10. Les deux premières figures font voir que, de ce côté, le cjlindi:e de la chaudière est fermé par un fond plat f dont la moitié inférieure est percée de 150 trous pareils, très-rapprochés les uns des autres. La forme de la boite à feu est représentée dans les figures 1, 2, 9 et 10; elle a la même apparence extérieure que la boîte à fumée , si ce n'est qu'elle est plus profonde dans le sens de la longueur de la chaudière ; mais en dedans elle eii diffère à plusieurs égards : 1^ du côté de la boîte à feu, le cylindre formant le corps de la chaudière n'a pas de fond, il est seulement rivé avec elle par son bord «' ; 2** il y a une enveloppe intérieure g y qui en bas, en h (Fig. 2 et 9), est clouée de toutes parts contre l'enveloppe extérieure , qui s'en sépare ensuite en rentrant d'environ 1 décimètre, mais qui lui reste unie par des boulons ou armatures h\ très-rapprochées les unes des autres ; cette enveloppe intérieure ne s'élève qu'à environ moitié du diamètre du cylindre, et là elle porte autant de trous que le fond plat de l'avant , et ces trous se correspondent exactement. Des tubes de laiton ^ , d'une longueur convenable et d'un diamètre extérieur de 4 centimètres, sont ajustés dans tous ces trous, et établissent ainsi une communication entre la boîte à feu et la I>oîte à fumée , en même temps qu'ils ferment hermétiquement la chaudière. L'ajustement de ces tubes a présenté d'abord de grandes difficultés; mais Stephenson les a résolues en faisant des bagues d'acier qui s'engagent dans l'intérieur des tubes et qui sont chassées de force ; ces bagues pressent les bouts des tubes contre les parois des trous qui les reçoivent , et l'on parvient î^nsi à rendre la chaudière parfaitement étanche. (Voy. Fig. 7, où ces détails sont représentés plus en grand.) Ces tubes , ainsi injustes, servent de liaison entre la moitié inférieure du fond fet la paroi verticale correspondante de l'enveloppe intérieure g. Quant à la moitié supérieure du fond /*, qui , à raison de sa forme plate, ne pourrait pas résister à la pression de la vapeur, elle est consolidée à son tour par de grands boulons de fér g'

374 LIVRE II. — CHALEUR. — PREMieRE PAltTIE.

(FïG* 3 et 9) qui traversent toute la longueui* du cylindre , et viennent se fixer à la paroi verticale de l'enveloppe antérieure de la boîte à feu. Ain&i assemblées et consolidées , côS' diverses pièces forment une chaudière très-résistiinte , qui supporte habituellement 5 atmosphères , et qui sans doute pourrait résister à des pressions beaucoup plus fortes.

L'eau de la chaudière se loge, non-seulement dans la partie cylindrique, de manière à couvrir et envelopper tous' les tubes; mais, comme le niveau tracé dans la figure 9 Vindique, elle couvre aussi la partie supérieure et horizontale de l'enveloppe gy qui est elle-même consolidée par des comièi'es ou armatures ajoutées au-dessus, et elle pénètre partout jusqu^en A , dans Tintertallc de 1 décimètre qui sépare l'enveloppe g de son enveloppe extérieure, à Texception toutefois de l'espace / qui est réservé pour la porte du foyer. Le volume d'eau est d'environ 20 hectolitres, et la chambre à vapeur au-dessus du niveau d'environ 10 hectolitres.

Le feu se fait dans Vintérieur de l'enVeloppe g \ les barreaux de la grillé sont en /' (Fig. 1,2, 9)'; on* les charge de coke jusqu'à la hauteur dé la porte / ; cette contenance est de près de 7 hectolitres de coke, posant plus dé 260 kilogrammes ; Tair pénètre par le dessous de la grille , traverse toute l'épaisseur du coke embrasé en activant la combustion , et les produits enflammés se précipitent par les l50 tubes pour arriver dans la boîte à fumée et s'échUpper par la cheminée f . C'est ici que l'ingénieuse idée de M. Pelletan a reçu sa plus importante application : un jet de vapeur dirigé dans la cheminée par le tube d'échappement y (Fig. 3,9), déterminé un tirage des plus actifs; sans son secours, on ne serait peut-être jamais parvenu à donner aux locomotives les vitesses de 60 à 80 Ûlomètres qu'elles prennent souvent sur la plupart des dhemins de fer. Dans l'impossibilité absolue d'élever assez la cheminée, on aurait été réduit à activer le feu par des soufBets ou des ventilateurs, et l'on comprend, pour les locomotives, toute l'imperfection de ces moyens. Dans Tintérieur de la cheminée est une véritable clef de poêle y* : seulement, elle est percée d'un trou au centre , afin que , d'abs toutes ses positions , la Vapeur du tuyau d'échappement puisse passer. On l'appelle le papillon; par des renvois de leviers le chauffeur la manœuvre à volonté'. Elle sert à modérer le tirage ; de^ plus , quand on retire le feu,

CHUP. IV. — GfiàUDIfiliB ET FOYBIU 975

on la ttTtÊtej afia qm le courant d'aiv froid ne piodiûâe'paB sur la chaudière de ftcheox effets de oontfaclion> ({Ui détëraune*raient des ftikeft.

La sitffiice de cfaaofie est phe efficace d«a» les loooiiioiîves qoe dan» les chaudières ovdinaôre», soit à cauafe de la naftuve du combustible y sote à cause de l'acthrité du ûtage, seit à cause de la forme elle^niéiiie de la diaudiire. On esthne que l mètre carré de sorfiice de chauffe dh*eote ddn» le foyer (kkine 120 à 180 kilogrananeB de vapeur par beutfe, tandis ?que 1 mètre de* chauffc indirecte dans les tubes donne senlemfflit les -^, c'est-àdire à peu près 40^ à 50 kilogrammes. Qr, dans b chaudière quemms décrifHrons, la sntface du foyer est d-enviro» 5 mètres, la surface totale des tubes est dVnviton. 49 mètves, ce* qui donne pour la surface réfduipf dfi% tubes 40x^ss: 12 mèlses, et par conséquent, eu somme, 17 mètres de surfitce de dnufTe* La force correspondante serait d^esnron 17 dtevaux si c'était une chaudi^ère ordinaire; mais id la forée devient triple ou qua** dniple, elle est de 60 à 70 chevaax, suivant que le fou est poussé avec phis ou- moins d^aetmté.

Le poids total de la machine est de 12 tonnes ou 12 000 kilogrammes en y comprenant l'eau ^ la diaadîàr&, les essieux, les roues, le cadre et tout le mécanisme. Cest un poîds peu considérable potir une telle puissance^ en- mettant la «force de la bm^ cUne moryennement à 60 cheniinc , on voit qu'tm cbeval de force ne pèse en définitive que 200 kilogrammes. Il n'y a pas I)esoin de calcul pour Viïif qu'on ne serait jamais parvenu à un tel résultat sans rinvention dés chandières tubulaires , où la. flamme passe dans les tubes; eUes seules pouvaient, avec peu» de poids et de volume, donner une surface de cbau£b suffisante. Cette belle invention est due à M. Seguin aîné , cpii en a^ eu le premier Vidée; mais le mérite de rexécution et du succès ap* partiem à' M. George Stephensoo, qui* oonstraisit efi 1829 la peemière locomotive puissante de ce système , celfe qui a appris à notre siède tous les prodiges que Ton deraîl attendre- des chemlm de fer.

170. Prise de VB^en» e# dlatstkiittoni -— La vapeur se prend dans le d^me ^'(Fio. 9), par le tuyau k' qui Tamène dans une sorte de réservoir k' ; là ^ elle travei!se le régulateur / pour prendre le tobë m, qu'elle parcourt dans t<nite sa longueur, «t i rextrémitë, en deliors du- fond /*(Fi<^ 3, 0), elle se divise à

droite et à gauche pour arriver aux cylindres à Tapeur par les tubes ni et m', qui sont vus en place dans la boite à fumée (FiG. 3). Le régulateur / a reçu des formes diverses: dans la machine de Stephenson, c'est un disque formant cloison entre la chambre k* et le tube m; mais deux secteurs d'un quart de cercle y sont découpés , et un second disque pareil , et pareillement découpé (FiG. 2), tourne sur le premier au moyen de l'axe /' et de la manette V (Fig. 9 ). Quand les ouvertures des deux disques se correspondent, la vapeur a son plus grand passage ouvert : mais quand le plein du disque mobile couvre plus ou moins le vide du disque fixe, le passage est plus ou moins rétréci, ou même fermé tout à fait. La manette V tourne sur un cadran qui indique les degrés d'ouverture.

La distribution se fait ici plus simplement que dans la machine fixe que nous avons décrite; elle se voit sur la coupe (Fig. 9), et plus en grand sur la figure 8. Les deux orifices p et/>' du cylindre communiquent par des conduits aux lumières n et n' que l'on voit en plan dans la figure 1 . La lumière du milieu o est celle d'échappement; elle communique avec la chambre o', qui communique elle-même avec le tuyau d'échap pementy. Un seul tiroir [^, dont la tige est .en q\ glisse sur la plaque des lumières; c'est une sorte de caisse rectangulaire portant des rebords ou des bandes r et r', d'une largeur convenablement calculée. L'intérieur du tiroir couvre à peu près deux lumières à la fois : s'il est dans la position indiquée par la figure, la vapeur entre par n\ parce que le tuyau d'arrivée m' communique avec la chambre dans laquelle se meut le tiroir; en même temps , par le dessous du tiroir la vapeur sort de la lumière n pour passer dans la lumière o, dans la chambre o et dans le tuyau d'échappement y : c'est l'inverse quand le tiroir couvre à la ibis o et n. U faut donc ici imprimer au tiroir un mouvement de va-et-vient [d'une amplitude égale à deux largeurs de bande, car la bande r, par exemple, qui se trouve maintenant à gauche de n pour l'échappement, doit, pour l'introduction, passer à droite et couvrir l'espace qui sépare n de o. Mais pour obtenir la détente à divers degrés, il y a diverses conditions de largeur de bande et d'avance de tiroir, dans la discussion desquelles nous ne pouvons pas entrer.

Mouvement au tlrelr. — Le mouvement du tiroir se fait^ comme dans les machines fixes, au moyen d'excentriques , avec