FORCE DES MACHINES À VATEUR

de 25 chevaux, en admettant, comme on le fait ordinairement, 75% pour la force d’un cheval de vapeur. Dans la manière de compter de Watt, il faudrait diviser par 101 pour avoir la force en chevaux, de sorte que ce mode d’évalua- . tion laisse souvent de l’incertitude d’autant plus que la force réelle d’un cheval n’est gutre, térmé moyen, ne de 40% élevés à 1" par seconde.

1068. Pour que la détente produise le meilleur effet possible c’est-à-dire le plus grand travail avec la plus petite quantité possible de vapeur, il faut qu’on ait

DE te rl | (2)

Nous admettrons cela comme un résultat de calcul. Ici r à

a nu | 3 —= 901 d'où à — 0,41; la fraction de course parcou-

rue pendant la détente doit donc être les 0,59 de la course totale dans l'exemple que nous avons choisi; c’est là la plus grande longueur qu’on puisse donner à la détente. Mais en général il y a de l’avantage à laisser arriver la vapeur un peu plus de temps que ne l'indique la théorie ; pendant les 0,60 de la course, par exemple, au lieu des 0,41: car on a alors le même effet qu'avec une machine, qui aurait coûté davantage, et le fourneau élant déjà échaufté, la vapeur que l’on consomme ainsi en sus exige proportion nellement moins de charbon pour sa production.

1069, L’équation (2) étant mise sous la forme

ab — 0,4 d — à — 0,

on voit qu’en supposant à b la valeur donnée par la théorie, l'expression de la force d’une machine à détente se réduit à

131 d? nc ab Log, re (3)

Supposons par exemple une machine trayaillant à 7 atmo- JL, | 7

Forceenches vaux,

Longueur theorique de la detente.

Formule qui en resulte,

Remarque sur la mesure de la tension.

sphères et demie sans condensation, nous aurons a — 7,9,

d —1,6— 0,555, Log —- — 0,625 ; soit d — 0", 55

nee 80 4x 165 la pl sera de a92x élevés à 1° par seconde.

1070. Dans l’application de ces formules, il faut observer que la valeur de a donnée par le manomètre ést ordinaire-

. ment inexacte ; la meilleure manière d’avoir a serait de dé-

Remarque sur le coeffcient du dechet.

Force d’une machine d'apres le combustible employe.

Force d’une’

machine d’après l'effet produit.

termimer la température, la table de Dulong (1019) donnerait ensuite la force élastique. Si on veut calculer, non pas la force que déploie la machine , mais celle qu’on a prétendu lui donner, latempérature maximum, en France du moins, setrouveraindiquée par lesrondelles fusibles(1049). 1071. Il est évident que le déchet doit varier d’une machine à l’autre, et même pour la même machine suivant qu’elle fonctionne avec plus ou moins de détente et suivant mille autres circonstances; le coefficient 0.4 que nous avons admis est celui de Tredgold et des ingénieurs anglais; celui de M. Mavier est un peu plus petit. M. de Prony, qui a déterminé ce coefficient directement (1076) sur plusieurs machines, l’a trouvé très variable, et quelquefois même égal 40,15 seulement, dans des machinestrès bien construites; desorte que les formules actuellement en usage ne donnentréellement qu’une grossière approximation. 1072. Nous en dirons autant de la mesure fondée sur la quantité de combustible consommé; dans les meilleures machines à haute pression on brûle au moins 3° de houille par heure pour une force de cheval, et 4x dansles machines à basse pression en les supposant toujours bien construites. D’après cela, sion admet la proportion, il est facile de calculer la force; si, parexemple, une machine à moyenne pression brûle 55% de charbon par heure, on conclut qu’elle est à peu près dero chevaux, 1073. Quand une machine ne sert qu’à élever de l’eau,

on a aisément sa force en jaugeant l’eau qu’elle élève.

Ainsi, la pompe à feu de Chaillot fait monter par heure 1750 hectolitres d’eau à 36" ou 1750k à 1" par 1”, la force est donc d’a peu près 24 chevaux. Celle du Gros-Caillou, qui

CL — Es CA

FREIN DYNAMOMÉTRIQUE: 99 élève par heure 542 hectolitres à 23° ou 342k à 1" par 1", est de 461, en comptant toujours 75% par cheval. Du reste on voit que la force ainsi évaluée dépend de la bonne ou de la mauvaise construction des pompes que la machine fait mouvoir.

1074. Le frein de Prony est considéré aujourd’hui comme le meilleur moyen de mesurer la force des machines à vapeur, ét en général de toutes les machines qui font tourner des arbres. Les mâchoires ab, a' b', construites pour se faire équilibre, sont serrées sur l bre de couche C par les vis à écrous a à’, b L’ de manière que le poids qu’on ajoute à l’une d’elles soit soutenu bien horizontalement par le frottement qui résulte de la rotation. Admettons que la circonférence D D’ soit d’un mètre , et que l’arbre fasse précisément un tour par seconde ; pour peu qu’on serre les écrous davantage, le frein fera corps avec l'arbre qui dès lors enlèvera le poids en tournant d’ailleurs avec la même vitesse qu auparavant, tant que la résistance ne changera pas ; Ce qui à la vérité he durera qu’un instant. Mais il est certain que la résistance ne changerait pas si lé poids pouvait continuer à agir perpendiculairement au même bras de levier pendant toute la rotation ; d’où l’on voit que l'effet de la machine, en soutenant le poids horizontalement , revient lui faire parcourir un mètre par seconde en hauteur verticale. Maintenant il est clair que la force sera double si la machine soutient le poids quand la circonférence est double , et que la force doublera encore sile temps de la révolution est moïtié moindre; d’où il suit que, pouravoir lexpression générale de la force, il faut multiplier le poids

p par la circonférence qu’il tend à décrire, et diviser le produit par la durée de la révolution de l’arbre. La circonférence est 2x r, r désignant le rayon C D mesuré en mètres ;

: : [ le tempsde la révolution est —-, en appelant n le nombre n

de tours pendant le temps £ compté en secondes , de sorte qu’on a pour la force cherchée

Force d'une machine par le frein de Prony

Fig. 326

kilogrammes, élevés à 1" par 1”; en divisant par 75 on aurait la force en chevaux. Soit r — 2", 214, t = Go', n— 18, p— 90"; on saitque 7—3,1416; la force est donc 292% ou 3h, gàtrès peu près.

. Précauti » 1075 Il y a plusieurs précautions à prendre dans l’emhr ploi du frein; les surfaces frottantes doivent être métal. liques , sans quoi elles s’useraient en peu d’instants ; elles doivent être arrosées continuellement avec de l’eau froide pour. qu’elles ne s’échauffent pas trop. Comme. le frottement malgré cela varie d’un moment à l’autre, surtout quand la machine n’a pas de volant, souvent le po id monte ou descend, de sorte qu’on est obligé de serrer et de desserrer de temps en temps les écrous, pour maintenir la barre à peu près horizontale ; l’arc qui est à son extrémité fait que le poids agit toujours ayecle même brasde levier, pourvu que les excursions ne dépassent pas certaines limites. D'ailleurs, quoi qu’on fasse il reste toujours des oscillations qui établissent une différence notable entre le cas réel et le cas de la théorie, où on suppose le moment du poids tout-à-fait invariable; mais comme lessai dure 5 ou 6 heures, on admet qu’il s'établit des compensations qui permettent de compter surlerésultatdéfiniti£, Une corde sans fin qui passe sur l’arbre fait marcher un compteur pendant l'expérience. Un ingénieur allemand, M. Lgen, a remplacé une des mâchoires du frein par une chaîne en plaques de tôle articulées qu’on peut serrer ou desserrer plus facilement que les écrous.

D ad Q Te Quand on a mesuré la force f d’une machine à re MAR vapeur ,ilest facile de calculer le coefficient du déchet, car pour. | en égalant l’expression ( G)à la force connue fet représen-

une) par æ le coefficient que nous avions supposé égal à a’ 0,4, ontire :

“EU Ë ; 2 MR PER on RE TAPIE

soit par exemple y #5, a —5am, b—0,555

FORMATION DES VAPEURS DANS L'AIR, | tot

} | Los. fr Log. 2,67, —"0,989; d—0", 95,3 — 0°, 724;

ñn — 96, f — 3528", 95 ; on trouvera æ — 0,15.