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818. Maximum de puisiance qu'on peut obtenir momenfaTtément Suite machine à vapeur à condemaiion. Comme pour la machiae «ans co»densattoo (503), la puissance peut être augmentée en diminuant la détente, en augmentant la pression de la vapeur et en accélérant la vite»se.

Pour les machines détendant entre 1/10 et 1/15 on peut plus que tripler la force en supprimant la détente (iSl); mais il faut qu'on ait de l'eau en quantité suffisante pour condenser toute la vapeur dépensée, et une pompe à air de grande dimension ; sans quoi la contre -pression dfviendrait considiirable et absorberait beaucoup de travail.

Le moyen d'augmenter la puissance d'un^ machine en augmentant la pression de la vapeur oBre moins de latitude que le moyen précédent; mats il est plus économique.

Si l'on augmente la puissance par l'accroissement de la vitesse, Conii;ic le mouvement de la pompe a air varie proportionnellement k celui de la machine, on n'a pas besoin d'augmenter les dimensions de celte pompe.

Dans le cas où l'on voudrait avoir de très-grandes variations, il .iprait bon d'avoir une machine de service pour les pompes.

964 TKOIISIÈIIE PARTIE.

SI 7. Détermination de la puissance d'une machine en fonction. On opère comme pour les machin€?s sans condenstition (504), en donnant à la contre-prefl«ion P' une valeur convenable. P' est un peu vaTial>le selon la température de condensation; mais en faisant P'=>0%2 ^ar centimètre carré on se trompe peu (449, 507). Du reste, le condenseur etd muni d'un manomètre, et l'on peut ajouter 0\1 à la pression qu'il indique pour avoir P'. Pour les machines de bateaux, P' varie de 0*,25 àO*,33.

S 18, Machines à vapeur sou^ le point de vue des circonstances dans lesquelles elles fonctionnent. Sous le rapport de l'application, les machines à vapeur peuvent se diviser en machines pour l'industrie et en machines pour la locomotion.

On peut considérer les machines industrielles aux points de vue :

1" De la provenance de la chaleur utilisée;

,2" De leur marche selon celle des outils qu'elles commandent;

3* De leur disposition spéciale pour chaque application.

819. Machines à vapeur d'après' la source de la chaleur utilisée. Sous ce point de vue, les machines à vapeur industrielles: peuvent se diviser en trois classes :

1'*. Celles des industries marchant à de hautes températures, 700 à 800»;

2*- Celles des industries fonctionnant à des températures qui ne dépassent pasi'20 à 140'';

3*. Celles des industries où la chaleur n'est pas employée, ou employée seulement à de faibles températures.

1" Classe, Dans plusieurs industries, et surtout en métallurgie, la chaleur est employée à de hautes températures, et l'on peut utiliser les gaz qui s'échappent pour produire de la vapeur.

Dans les forges, les gaz peuvent produire 2 à 3 fois plus de chaleur que n'en exigent les machines à vapeur nécessaires au service de l'usine (376).

Pour les hauts fourneaux (377), la combustion de la moitié des gaz suffit pour la chaudière de la machine à vapeur commandant la machine soufflante. L'autre moitié des gaz peut servir à d'autres usages, comme pour faire marcher d^autres machines à vapeur, situées parfois à 300 ou 400 mètres de distance.

.Quoique la chaleur dont on peut disposer a peu près gratuitement soit con^dérable, on ne doit pas moins employer les machines à vapeur les plus perfectionnées, à condensation et à enveloppe de vapeur. Une bonne machine ne coûte pas plus d'installation qu'une machine médiocre; sa chaudière, qui est plus petite, tient moins de place, et la chaleur économisée peut trouver un emploi.

Il y a des cas où des fours continus doivent faire marcher des ma-

APPLICATIONS DBS MiCWWieS À VAPEDR. 9||

cMaes discontinues, ou réciproqueipent; c'est ce qui a lieu dans |es forges. Alors, on fait la chaudière grande et capable de résister & ui»Ç forte preasion, afin de pouvoir y eniffiagasiner pour un certain tem»» la ehiJeur sous forme de vapeur.

y Classe. Pour les industries de cette classe, qui comprend les Wanr clilsseries, les distilleries, etc., on emploie une machine sans cond««r sation, dont la vapeur donne ensuite la chaleur nécesaaiM à l'indiwtm. SaiTant les cas, on fait échapper de la machine la vapeur à i, i, 3 •» même 4 kilog. par centimètre carré. Les proportions 4e la niaph«« M déduisent de la formule générale (a) du n« «8, en donnant à la coiiiirpression F la valeur qui convient à la vapeur darnère le piston («•«). La dépense de combustible à attribuer au mouveroeit propre de l» machine est très-faible, puisqu'elle n'est due qvfk l'équiwalent m*c^ nique de la chaleur (447) et aux frottements. Aussi ces industries loucntr elles souvent de la force motrice quand «lies n^ont pas besoin de toute celle que peut donner la vapeur nécessaire à l'industne.

Comme il faut faire cette «pplication sans gêner l'industrie, la m»r cbiue ne doit pas fournir toute la chaleur nécessaire, oa règle la température au moyen de vapeur supplémentaire. ^ ^. . ^

Pour éviter que les grumeaux de graisse que la valeur détache des parois intérieures de la machine ne viennen* encombrer les tayaux <to chauffage, la vapeur à sa sortie du cytindre traarerwi un peiit açpwed %

eau i/ig. 164) où «Ue se débarrasse des eorp» '^^ '**• étrangers avant de se rendre aox «ujraux dtf

chauffage.

Quand on ne veut obtenir qu'iuae «arole tanH

pérature, 35 à 40% on peut employer une ^atr

chine à condensation; maisl'instaUativn est pfais

coûteuse. On peut faire arriver la vapeur .d*n» le

réservoir placé en haut des uùnee pour les 4a8

d'incendies, et faire circuler l'eau pour chauffer les ateliers On a 1^

vanta-^e de chauffer la nuit; d'où il résulte que les ouvriers trouvwjj

u" température convenable en arrivant le «Min. et que les matiàr..

ne se congelant pas, eUes se conservent mieux.

3- Classe Les scieries produisent de la sciure en quantité suffisante pour cSer la machine qui les commande ; dans les tannen^^^^^^^^^^

utiliser la tannée, et dans les teintureries les résidus de la te nture.

ÏÏa^d une usine contient un vaste atelier où il faut chauffer les o^- .rierpendant l'hiver, on fait des machines qu, marchent à condensalion en été et sans condensation en hiver.

S«0 Marché des machims à vapeur selon celle des outils misennumr J^t (518).Les machines k vapeur ayant un mouvement de^a-et-vi^^ Z«rt nécessairement un« marche irr^gulière, et cependant on doit Z^rTLr donner la^égularité ^-^î^ !« -«*- ^ ^Snt ^"Ï larité pendant chaque tour. La première régulante ^f>^^^^^ maAine même, et la seconde, en augmentant la vitesse de l,i m^iM,

en augmentant le poids du volant, en conjuguant deux machines agissant sur deux manivelles croisées montées sur le même arbre (85).

Ce dernier moyen est le plus compliqué d'installation et d'entretien. Deux machines agissant simultanément sur le même arbre donnent lieu h plus de frottement que si elles agissaient chacune sur un arbre distinct; car il est difficile de conserver deux machines conjugués dans leur position normale, et il en résulte des réactions et par suite une augmentation de frottement. Il vaut mieux prendre une seule machine marchant très-vite.

Malgré l'emploi de deux machines, on n arrive pas à une régularité absolue, il faudrait pour cela un volant d'un poids infini. On augmente sensiblement la régularité en employant, au lieu d'engrenages, des courroies, qui glissent plus ou moins sur leur poulie quand la vitesse varie.

La variation de la pression est une cause d'irrégularité dans le nombre de tours. On y remédie en employant une grande chaudière et un bon régulateur; mais la principale condition est d'avoir un chauffeur intelligent et soigneux; c'est à cette condition, sans doute, que les Anglais, doivent d'avoir des machines marchant plus régulièrement.

L'emploi d'un bon régulateur peut donner de 8 à 10 p. 100 d'économie. A l'aide d'un mouvement d'horlogerie on parvient à une grande régularité; mais ce procédé n'est pas encore rendu industriel. Le régulateur Larivière agit le plus rapidement, mais son bon fonctionnement exige des soins (473).

La perte de travail augmente avec l'irrégularité de la machine. Aussi doit-on chercher à diminuer les écarts en augmentant la vitesse moyenne.

Dans la plupart des usines, il existe une vitesse moyenne difficile à changer à cause des transmissions de mouvement.

Les moteurs à eau avaient habitué à des vitesses déterminées, qu'on peut augmenter en substituant des machines à vapeur aux moteurs hydrauliques; mais pour vaincre la résistance des ouvriers, on doit éviter de changer brusquement la vitesse; il faut agir par entraînement, c'est-à-dire marcher d'abord de quelques tours plus vite, ajouter d'autres tours après quelques semaines, puis d'autres, et ainsi de suite. On est arrivé de cette manière à marcher à de grandes vitesses, sans rien casser, en changeant seulement quelques clapets ou d'autres pièces analogues peu importantes. Les ouvriers subissent l'accroissement de vitesse presque sans s'en apercevoir; mais comme le travail devient plus grand, on augmente le prix de leur journée.

Comme exemple des avantages qu'il peut y avoir à augmenter la vitesse d'une machine, citons le batteur à blé, lequel, selon qu'il fait ilOO ou 1360 tours, bat 8 ou 16 hectolitres de blé.

Il est des machines qui doivent marcher d'une manière irrégulière ou périodique. On arrive à leur communiquer un tel mouvement à l'aide d'une machine à vapeur, en ouvrant simplement plus ou moins un robinet.

S'il y a des outils fonctionnant de diverses manières, on applique des machines spéciales à ces outils.

Pour des laminoirs, qui doivent marcher à des vitesses différentes soiTant le métal, par entraînement on peut réaliser de grandes vitesses. On est arrivé ainsi de 16 à 80 tours.

821. Disposition spéciale de machine à vapeur pour chaque applicaiion (518). Gomme principe, on peut poser que la meilleure machine n'est pas celle qui rend le plus d'effet sur Tarbre moteur, mais bien celle qui donne le meilleur résultat commercial.

Les outils commandés par les machines à vapeur peuvent se diviser en trois catégories :

1* Les outils à mouvement circulaire continu : c'est la majorité ;

9^ Les outils agissant sur les fluides;

3** Les outils destinés k produire une pression, un effort ou un choc.

S22. Dans le cas du 1* du numéro précédent, on a d'abord à. apprécier où Ton doit placer Tarbre principal, pour que les outils à mettre en mou?ement s'y relient le plus directement possible. Il faut éviter, ce qu'on ne fait que trop souvent, d'employer un arbre et des engrenages intermédiaires. Dans tous les cas, on doit substituer les courroies aux engrenages.

On emploie souvent un grand volant denté sur lequel plusieurs pignons prennent leur mouvement mais les transmissions par courroies sont préférables.

Une autre question importante est de savoir si Ton ne doit pas diviser la force motrice. La tendance générale des constructeurs est de ne faire qu'un seul moteur. Mais s'il s'agit, par exemple, d'un atelier de construction ou d'une fonderie, il y a des outils qui ne marchent que par intervalle, et qu'il est bon de commander par de petites machines spéciales : telles sont les machines soufflantes. D'autres outils marchent irrégulièrement, comme les marteaux, et réclament chacun une machine motrice directe. Pour une seule machine, les frais seraient plus grands, et il y aurait plus d'usure par suite des frottements.

Pour les laminoirs, on doit préférer une machine pour chaque train. On évite les transmissions de mouvement, et Tinstallation coûte moins cher. Une machine spéciale fait marcher toutes les pompes, afin que les diverses machines motrices se trouvent réduites à leur plus simple expression.

Cette division de la force motrice en plusieurs machines permet d'employer la méthode par entraînement pour augmenter la vitesse (520).

On peut même quelquefois confondre la machine avec FoutiL Ainsi les piles à pâte de papier (force de 15 a 20 chevaux) devant être souvent établies au i" ou au 2* étage, on place sur chacune d'elles une machine spéciale ne coûtant pas plus d'installation qu'une transmission de mouvement. La pile sert de bâti, et le cylindre de la pile sert de volant. Ces machines coûtent environ 1600 francs.

Les essoreuses (403) sont souvent mues par une machine à vapeur spéciale. L'outil sert d'arbre à la machine. Pour de grandes essoreuses

966 TROISIÈME PAnartE.

faisant de 500 à 600 tours à la minute, la m^ehine peut èire k cyljqdFe horizontal et à arbre vertical. Pour 200 a 300 tours, la machine peut être à cylindre vertical et arbre horizontaL PoanKr (}a$ vitesises allaat de 1500 à 9000 tours et au delà, on a FaoouiPS à une in^chipe à réMjû»» directe (446, 479). La vapeur arrive par .Ui»e axtrémité de Târbre^ «t«)rt par deux ouvertures de réatctioa, pour aller ensuite servir ^u chaufil^. Il en résulte qu'il importe peu A'B.vmT une .mftebin^ écoaomique; eU^ n'est qu'une portion de conduite de vapouar, où c^}Q-ci laisse ^n p^udB sa force et de sa chaleur.

Pour 45 à SK) appareils réunis dans :un mêsie atalier, on n'ei^ipk^je généralement qu'un seul moteur avec transmission par courroie^.

Les locomobiles (446) sont souvent employées pour suppléer moijyieftanément au défaut de force des moteurs à vapeur ou hydra^rfiqu^s, ou même pour les remplacer entièrement s'ils «venaient à se cesser. Oiq en fait de toutes les forces, -et il est bon d!en lavoir ui^ 4e secours' de {^ à 20 c!ie<¥auK dans tous l^s ateliers un piçu impiortaots. On commepa^e ^ avoir des machines demi<^xes comnoe machines de secours ; elks e^n^ d'un bon emploi (446).

Quand les locomobiles sont exposées à la pouissiére et aux iRjba^ppis^ ries de l'air, comme dans le battage des grains, on les place dwos une espèce de oh^mbr^ spéciale eia ibois très-léger, qui met le ch^^ej^f à l'abri, tout en lui pernaettaiit de circuier tout autour de la machine. En avant est une porte surmontée d'un auvent qui abrite le chïW^eiH' et évi^e les rentrées de pluie ou «le neige dans la ehan^bre q^p.Ad po ouvre la porte. Les ouvertures par lesquelles passent les oourwos j^ transmission sont garnies de ^r^ip qui ne laisse pas ipas^er la ponssit^re^ Le chau^ffeur peut facilement dén^nter et remonter cette .cban>hre, ^ui est d'un transport facile.

Gomme les roues facilitent les vibrations, on les ôte à l'aide à'W <>ri^i si la locomobile doit fonctionner à la niême place pendant un cetf^f^ temps. >0n a alors une machine demi-fixe.

A l'aide de troues ^dentées ou d'unç chaîne de GjaHion peut.oo^nm^^^ quer le mouvement à un ^essieu et faire que la machine s» transporte elle-même. Elle peut même être utilisée pour transporter de Teau o^ tout autre liquide, ou encore pour remorquer des voitures de rojulagfl) des charrues, etc. Un avant-train permet de la idiriger .aussi faflilweût que des chevaux.

82*5. Cas 2** du n° 521. On peut commmiiquçr le. mouvement à un gfff^'

i" En élevant sa tempénatu^re ;

SI* Par un jet de vapeur;

3* Par l'effet de >la force centrifuge ;

4° A l'aide d*un piston.

Le premier moyen est très-coûteux, et l'on ne peut aller au delà d'une dépression de 0'",015 de hauteur d'e^u. Aussi n'estnil mis en pffttiflUj^ que lorsqu'il s'agit de chaleur perdue,<comme dans les cheixunéa$(3i^*

Le jet de vapeur est emplo^yé assez souvent pour mettre l'air <en mouvement. C'est ce qui a lieu dans les locomotives pour produii*^^

APPLICATIONS VKS MACHtm» A VAPEUR.

tirage. Si Ton n'employait pas un jet de vapenr qui serait perdue, la dépense de chaleur serait assez grande (367).

Les venfiiateur s utilisent la force centrifuge pour mettre l'air en mou- Tement. Comme ils exigent une force assez considérable, il convient de les commander directement par unemfltehine à vapeur dont la bielle s'articule avec une manivelle montée sur Varbre du ventilateur. On évite aia&i iiae transmission coûteuse (366, 5&2).

Dès que la j^ression de Tair doit dépasser 0%%0 à 0",30 de hauteur d'eau, les ventilateurs ne peuvent plus être employés, «t les jets de vapeur coùteflttropcJiier. Ouest obligé d'avoir recours à uq piston (S4i9). GouBue les>lap^ls ne permettent pas à la macbiaes plus 4e 20 à 30 et qu^uelbis 40 tours jpar minute, cette macbiue doit avoir des dimeiw sions coBsidérables.

Supposons maintenajU qiCU s^agUse d'un liquide à mettre en mou^ veme^, Ënvbrûlaut dans un vase A un corps trèsnoombuslibl^, tel que de U

poudre^ du gaz d'éclairii^e, de la résine, d^ copeau3( de bois ou de la paille, Tair que co»- Aieafc le vase se dilate et s'é^i^ppe en partie par la. soupape hydraulique h. ha, combustion terminée, Tair de l'appareil se refroidit, et du vide de i/2 atmosphère environ qui se produit, résulte l'entrée d'une certaine quantité d'eau, qui monte par le tuyau t, et qui s'écoule ensuite par la soupape s. Un petit wagon Vf qu'on introduit par la soupape #, reçoit les corps inflammables.

A l'aide d'un jet de vapeur lancé dans le récipient A, on peut en cjiasser l'air. La vapeur se condensant ensuite. Veau s'élève. Les premières machines à vapeur ont été destinées à élever Teau.

fig, 165.

Fiç. 166.

Telle est la pompe de Savari, qui eonsiste en un vase A à la partie «vpérieuflredvf ud, à l'aide d'un robinet r, on fait arriver de la vapeur qui chasse l'air. La vapeur se condensajit, T-eau s'élève par le tuyau t dans le vase A. Ouvrant de nouveau le robinet r, la vapeur refoule :Feeu et peut la faire monter à une hauteur considérable par le tuyau ^, ou la faire pénétrer dans une ciiaudière. Aussi ce procédé a*t-il été employé pendant longtemps pour alimenter des ehaudières. La ^vapeur était prise dans la chaudière à alimenter, let ie réservoir A, appelé bouteille, éi&ji placé à un niveau supérieur à celui de la cfhaudière.

Beaucoup de vapeur se condense au contact de l'eau, et il y a perte de chaleur quand l'eau ne doit pas être chauffée. €ne plaque mn percée de

trous et surnageant k la surface de Teau diminue la condensation de la vapeur, qu'on réduit encore en introduisant, à l'aide du robinet r*, un peu d'air dans Tappareil avant d'y envoyer la vapeur. On introduit la vapeur à la partie supérieure, elle s'épanouit, et pressant sur l'eau par l'intermédiaire d'un coussin d'air auquel elle se mélange peu, oa conçoit que la condensation doit être sensiblement diminuée.

Alimentation des chaudières à vapeur. Les appareils employés pour alimenter les chaudières rentrent dans le catégorie des machines agissant sur les fluides.

On peut dire que toutes les tentatives faites pour construire un appareil régularisant automatiquement le niveau de l'eau dans la chaudière ont à peu près échoué. Cela n'est peut-être pas un mal, car cet appareil peut se déranger, et le chauffeur, comptant sur son bon fonctionnement, néglige le niveau, qui peut alors varier d'une manière nuisible et même dangereuse. Du reste, sauf pour les machines marchant constamment, 11 n'est pas d'une grande utilité d^avoir un niveau qu'on peut considérer comme constant dans la chaudière ; car il convient que, quand on cesse de faire fonctionner une machine, la chaudière soit alimentée au maximum, afin de chauffer le plus d'eau possible à l'aide de la chaleur qui se perd pendant l'arrêt.

Pompes, Pour refouler un liquide ou un gaz, on emploie le plus souvent un piston se mouvant dans un corps de pompe.

Autant que possible, on évite les balanciers, en communiquant directement le mouvement du piston a vapeur au piston à air ou à eau. On donne la même course aux deux pistons, qu'on place un de chaque côté de l'arbre du volant. Pour diminuer les chocs si nuisibles à la conservation des clapets, on diminue la vitesse des pistons aux points morts, en adoptant une grande détende et en réduisant le poids du volant. L'épure à faire pour cela est délicate et réclame les plus grands soins.

Pompes alimentaires. Petit cheval (392). Soit qu'un tuyau conduise de Teau dans une chaudière ou l'élève k une hauteur qui mesure la pression dans cette chaudière, l'effet physique et mécanique étant le même, il en résulte que la pompe alimentaire n'est qu'un cas particulier des pompes ordinaires (230).

La pompe alimentaire la plus employée est une simple pompe à piston plongeur et à simple effet. Il est utile de n'avoir qu'une seule boîte recevant les deux clapets. Le couvercle de cette boîte doit être facile à enlever en cas de réparation aux clapets.

Pour régler l'arrivée de l'eau d'alimentation, on ouvre plus ou moins le robinet d'aspiration. La course du piston est constante. Au delà de la boîte à clapets se trouve un robinet servant k interrompre la communication entre la pompe et la chaudière. Le chauffeur entend le bruit des clapets quand la pompe fonctionne.

Gomme l'eau est incompressible, il est bon d'adapter à la pompe alimentaire une petite soupape de sûreté qui fonctionne quand on oublie

d'ouvrir le robinet qui interrompt la communication entre la pompe et la chaudière.

On a essayé de substituer aux clapets des pompes un tiroir analogue à ceux des machines à vapeur. Ces tiroirs fonctionnent bien pourTeau de mer; mais Veau de rivière, qui entraine toujours des parcelles siliceuses, les use promptement.

Les Anglais emploient souvent sur les bateaux u^e petite machine composée d'un cylindre a vapeur et d'un cylindre à eau, celui-ci étant plus petit que le premier et formant la pompe alimentaire des chaudières. Le piston à vapeur et le piston à eau sont montés sur la même lige, et, par suite, ont la même course. (!ette machine, qui est ordinairement de 1 à 3 chevaux, est appelée petit cheval.

Travail absorbé par V alimentation d'une chaudière. On a :

T = iO xp kilogrammètres.

2*traYail théorique, en kilogrammètres, absorbé pour introduire un kilogramme ou

un litre d'eau dans la chaudière ; » pression effectiTe de la vapeur dans la chaudière, en kilogrammes par centimètre

carré.

Pour p = 0, c'est-à-dire quand la pression absolue dans la chaudière est égale a la pression atmosphérique extérieure, la formule précédente donne T = 0 ; ce qui devait être.

Pour p = 4, par exemple, ÎT = 10 x 4 = 40*".

Le travail pratique est double environ du travail théorique, soit de 80*- dans ce dernier exemple, c'est-à-dire les 0,005 des 15 876*- développés par un kilog. de vapeur dans le cylindre quand il n'y a ni détente ni condensation (449). Ce rapport augmente avec la pression.

Pompe à eau ou de puits. Condenseur, Pompe à air. Quand l'eau n'est qu'a 2 ou 3 mètres de profondeur, on peut se dispenser de pompe de puits, en faisant aspirer directement l'eau par le condenseur; mais il n'en esl plus de même pour une profondeur dépassant 3 à 4 mètres, parce qu'alors l'eau ne serait plus injectée dans le condenseur avec une vitesse suffisante pour produire une bonne condensation. Pour la mise en train, si la machine est petite, à la main, on fait faire à sec 3 ou 4 tours au volant, et si cela est impossible, à l'aide d'un robinet on ÎBJecte un peu de vapeur dans le condenseur et la pompe à air pour

en chasser Tair.

Le condenseur doit être aussi près que possible de la boîte de distribution- mais la pompe à air peut être où l'on veut, à une distance quelconque du condenseur, pourvu qu'elle lui soit réunie par un tuyau qm ne laisse pas rentrer d'air.

Dans les usines où il y a plusieurs machines, dans les forges, par exemple on peut n'avoir qu'une seule pompe à air communiquant avec tous les condenseurs. On peut n'avoir aussi qu'une seule pompe de puits et une seule pompe alimentaire. Évidemment que ces trois pompes doivent être placées sur une machine qui marche constamment sur celle qui commande la soufflerie s'il s'agit d'une forge. On peut aussi les mettre en mouvement à l'aide d'une machine spéciale.

TROISIÈHE PARTIS.

Puissance vive de la vapeur employée pour élever Veau. Ouvraiit m Fig. 167. robinet r, on injecte dans le tuyau t un jet de vapeur

Le vide se fait dans le va«e A, et l'eau, qui peut s'élever à 7 ou 8 mètres au-desftus du aiveau m du pui sard, remplit le vase A, d'où, *près avoir fermé h robinet r, elle s'écoule daASk un réservoir B. Cet ap pareil, dû à M. Pelletan, a l'avantage que la* vapeui a'est pas en contact avec l'eau. Aussi pourrait-il servi de monte-jus.

lii^ecteur automoteur des ckaudières à vapeur^ Gel appareil ingénieux, imaginé par M. Giffard, ea 185&, et dont M. Combes a donné la description en 1859 dans les Annales des minesj ne comporte aucune pièce solide mobile; il est fondé sur le principe de la communication latérale du mouvement des fluides. Un tuyau qui prend de la va^peur dans la chaudière se termine par une partie conique, par laquelle la vapeur s'échappe ; l'extrémité du cône se ternaine vers le fond d'une caisse ou cheminée dans laquelle est aspirée Teati d'alimentation. Dans l'axe du «ône le fond de la caisse porte un ajutage légèrement divergent qui se prolonge par un tuyau communiquant avec la chaudière. La vapeur, par suite de sa condensation au contact de l'eau froide, arrive avec une grande vitesse, et par suite possède une puissance vive.suffisante pour faire pénétrer dans la chaudière, non-seulement l'eau qui provient de sa condensation, mais aussi celle qui a servi à la condenser, et leur ensemble est suffisant pour l'alimentation de la chaudière.

La /g. 168 représente la coupe verticale par l'axe de l'injecteur

Giffard.

Fig. 168.

l tuyau par lequel arrive la vapeur prise dans la chaudière.

R robinet h. l'aide duquel on modère ou supprime l'admission de la vapeur.

APPLICATION» MS lUCHIlfXS A TAPEUR. 973

C tui^e ou cylindre intériev dans lequel la Tapeur pénètre par une sérié de petits trous pratiqués dans sa paroi en regard du tuyau L«

V ris rapide mue par une poignée w, et à l'aide de laquelle on peut faire avancer ou reculer d*une certaine quantité la tuyère C dans le corps fixe de rapptrrciî.

t aiguille terminée en pointe conique ; une partie filetée qu'elle porte et qui se métM daAB un écrou fixe, permet, en tournant la manivelle m, d^avaneer plus ou nioini sa pointe conique dans Tajutage de la tuyère^ et par suite de régler convenable* ment l'ouverture annulaire par laquelle la vapeur sort de la tuyère C.

T tuyau d'arrivée de l'eau froide ; il plonge par son extrémité inférieure dans une bâche située à 1 ou S mètres au plus en contre-bas de l'appareil.

aa cheminée ou espace annulaire dans lequel l'eau est aspirée par suite du vide que le. jet de vapeur y fait, soit par sa vitesse, soit par sa condensation au contact de cette eau. Cette cheminée se terihine par un ajutage conique <?, qui est fixe, et dans lequel on avance plus ou moins l'extrémité de ]b tuyère C pour régler con- Tenahlement rouvertmre annulaire par laquelle l'eau afflue sur le jet de vapeur»

U ajutage conique très-allongé, distant de 1 centimètre au plus de l'ajutage fixe e, et placé exactement dans l'axe de cet ajutage ; c'est par le cône IJ, dont l'entrée est légèrement évasée et les génératrices un peu divergentes, que Teau chargée de vapeur condensée, se rend au tuyau L' qui la conduit à la chaudière. Le léger évaseme&t de l'extrémité I facilite l'entrée de la veine fluide, et la divergence des géoératrices lui fait prendre graduellement, sans remous, la vitesse avec laquelle iJ convient de la faire entrer dans la chaudière.

0 Soupape ou clapet de retenue qui se ferme pour empêcher l'eau de sortir de la chaudière quand l'appareil ne fonctionne pas.

06 capacité annulaire destinée k recueillir l'eau qui a pu être aspirée en excès avant que l'appareil ne soit réglé, ou encore la vapeur ou l'air dont la présence tend & se manifester, soit à là mise en train, soit accidentellement dans des circonstances exceptionnelles.

T' toyan de purge ou de trop^plein, partant de la partie inférieure de la capacité oo, débouchant à l'air libre, et ramenant dans la bâche d'alimentation l'eau que recueille cette capacité oo,

àb bagtie extérieure portant deux poignées & Taide desquelles on la fait mouvoir circnlairement ou lotagitudinalement, pour couvrir ou découvrir à volonté des orifices circulaires pratiqués dans le corps de l'appareil. Par ces orifices, quand ils sont découverts, on peut voir la veine fluide entre les ajutages e et IJ, et constater le jeu de l'appareil. La veine a toujours un aspect trouble et opaque, soit parce que la vapeur n'est pas entièrement condensée, soit parce qu'un peu d'air est entraîné avec l'eau.

L'ÎDJectear Giffard peut fbnôtiônner à toutes les pressions, depuis l/5d'atmosplière de pression efifective; il suffit de le régler en raison de la tension actuelle dans la chaudière. Pour cela, on recule d*abord la tuyère C, afin d'ouvrir la section annulaire par laquelle Teau arrive »û contact de la vapeur dans Tajutage fixe e; puis on avance Taiguille t jusqu'à ce que sa pointe ferme entièrement l'ajutage de la tuyère. Ces dispositions prises : V on ouvre le robinet R du tuyau d'arrivée de vapeur; 2° par un tour environ de la manivêlt'e in on laisse passer une p^te quantité de vapeur par l'ajutage de la tuyère G, vapeur qui attire autntôt l'eau dans la cheminée aa. Dès que l'appareil est amorcé, par placeurs tours de la itiantvulle m» on recule l'aiguille t de manière à laisser au passage de la vapeur sa section entière. Dès lors, l'eau, qui sortait d'abord par le tuyau du trop'-plein T', entre dans la chaudière; ce qu'on reconnaît à un siffîement piarticulier. Enfin, au moyen de la poignée n, on règle le passage de l'eau de manière qu'il n'en passe plus par le trop-plein.

Tous les injecteurs sont expérimentés avant la livraison, et leur marche régulière est assurée. Si entre les ajutages e et IJ la veine liquide laisse entendre un bruit de crépitation, cela tient à ce qu'à Teau se trouve mélangée une certaine quantité d'air, qui s'est introduit par les joints imparfaits du tuyau d'aspiration T ou qui a été entraîné sous l'influence d'une succion trop énergique. Quand on s'aperçoit d'un semblable efl'et, il importe d'y remédier aussitôt, soit en réparant les joints du tuyau T, soit en diminuant Tafflux de la vapeur.

Si la veine liquide s'épanouit ou crache autour de l'orifice de l'ajutage IJ, au lieu d'y entrer nette et serrée, cela peut tenir : r k ce que le robinet de vapeur R est insuffisamment ouvert ou que l'aiguille / est trop enfoncée; T ou bien, et c'est le cas le plus fréquent, à ce que la pression baissant dans la chaudière, la quantité d'eau aspirée est relativement trop forte, ce a quoi l'on remédie en rapprochant la tuyère C de l'ajutage e.

Si au contraire la pression de la vapeur monte pendant la marche de l'appareil, sans qu'on ait soin de régler en conséquence l'arrivée de l'eau, le liquide aspiré peut devenir insuffisant pour condenser la vapeur ; alors la température de l'eau injectée s'élève, et l'on voit peu à peu la vapeur se dégager du tuyau du trop-plein T'. Quelquefois même la vapeur prend le dessus,- l'injection s'arrête, et la veine liquide disparaît. On doit alors avancer l'aiguille t pour fermer la sortie de la vapeur de la tuyère C , et reculer au contraire cette tuyère pour favoriser l'arrivée de l'eau; puis on remet de nouveau en marche.

Si un injecteur qui a fonctionné convenablement marche moins bien, on le démonte pour visiter les tuyaux et les robinets, afin de s'assurer que des corps étrangers ne s'y sont pas introduits, qu'aucun dépôt calcaire ne s'y est formé, qu'il n'y a pas de fuites de vapeur intérieurement, et que l'aiguille t n'a pas déformé l'ajutage de la tuyère C par une trop forte pression.

Lorsqu'on est entièrement libre dans la pose de l'injecteur, on le place horizontalement à une hauteur supérieure ou tout au moins égale à celle du niveau de l'eau dans la chaudière, et on le fait aspirer l'eau dans un réservoir placé un peu en contre-bas, et dans lequel l'eau est à une température inférieure à celle à laquelle l'appareil pourrait rigoureusement fonctionner. Lorsqu'il est impossible de s'assujettir à cette règle, on peut s'en départir jusqu'aux limites suivantes :

La différence de niveau entre l'eau de la chaudière et celle de la bâche, ou entre la première et l'injecteur si l'eau arrive sans charge dans ce dernier, ne doit pas dépasser 1",50 à 2 mètres par atmosphère de pression effective pour toutes les pressions aux chaudières atteignant au plus 2 atmosphères, et 1 mètre pour toutes les pressions supérieures a 2,6 atmosphères. La hauteur verticale d'aspiration, s'il y en a, est comprise dans cette différence de niveau, et ne doit pas dépasser 1",^^ à 1",20 pour moyenne pression, et 1",30 à l'-jiO pour haute pression. Toutes les fois que l'emplacement nécessite une différence de niveau,

OD placera de préférence Tappareil en contre-bas, de façon h réduire Taspiration à quelques décimètres.

Substitué aux pompes alimentaires, Tinjecteur Giffard offre Tavantage de chaufiFer Teau d'alimentation, et par conséquent de restituer une grande partie de la chaleur contenue dans la vapeur dépensée pour son fonctionnement. Cependant, tout calcul fait, son rendement définitif oe surpasse en moyenne celui des pompes alimentaires que d'une quantité insignifiante. Gela tient à ce que les pertes de travail sont loin d'être nulles dans Tinjecteur; en effet, il y a choc entre la vapeur et Teau, et de plus ces fluides ou leur mélange subissent des changements brusques de direction, ainsi que des étranglements et des frottements.

Dans la marine, Tinjecteur Giffard présente plusieurs Inconvénients qui Vont empêché de s'y répandre comme organe alimentaire des chaudières: il se désamorce assez facilement au roulis, comme le ferait un siphon; il cesse de fonctionner dès qu'il y a des ébullitions aux chaudières; il s'engorge facilement par le fait des sels que déposent les particules liquides entraînées par la vapeur; enfin, par suite de son aspiration énergique, il envoie dans les chaudières beaucoup d'air entraîné par l'eau d'alimentation, et cet air augmente la pression dans le condenseur d'une quantité qui atteint jusqu'à 6 centimètres.

L'injecteur fonctionnant indépendamment de la marche de la machine, il peut en môme temps faire fonction de pompe alimentaire et de petit cheval; mais alors il faut avoir une pompe à bras pour les diverses opérations qu'on est susceptible d'effectuer à froid aux chaudières.

Â. bord des navires, l'injecteur est précieux pour des épuisements que nécessitent les grandes voies d'eau. Pour cet objet, il peut être débarrassé de tous ses organes de régularisation si la hauteur à laquelle on doit élever l'eau est à peu près constante. Un appareil construit sur ce principe, et pouvant élever 6 mètres cubes d'eau par minute à 6 mètres de hauteur, pèse 150 kilog. et entre instantanément en fonction par l'ouverture d'un robinet.

On construit des injecteurs de toutes dimensions, aux prix de 150 a 1000 fr., pour des puissances de 4 à 200 chevaux. Le cheval est compté, sur le prospectus, à raison de 30 litres d'eau introduits par heure dans la chaudière, au lieu de 45 litres comme on compte dans la marine k cause des extractions.

Toutes les pièces de l'injecteur sont en bronze, sauf la manivelle et la vis V qui sont en fer, et la poignée n qui est formée d'un morceau de bois enfilé sur un axe en fer.

Dimensions de Vinjecteur. La théorie complète et rigoureuse de cet appareil serait fort difficile à établir. M. Giffard, dans notre Notice théorique et pratique de Vinjecteur automoteur (année 1861), en a donné une théorie approximative fondée sur la considération des quantités de mouvement (26). Appelant :

q le j^oids de vapeur qui s'écoule par seconde par l'orifice de la tuyère C;

Q le poids d'eau aspiré par le tuyau T dans le même temps ;

S la section de l'orifice de la tuyère G ;

V la vitesse de la vapeur dans cette section S ;

s la section minimum, au col, du tuyau divergent U ;

V vitesse de la veine fluide dans la section 5,

VU la permanence de mouvement entre les sections S et j, sir(m néglige les résistances passives et la faible vitesse d'arrivée de Teau aspiré», et qu'on regarde la pression d'amont comme égale h la pression d'aval, on peut poser

|V-i±^t; = 0, d'où q = (q + Q)l. (1)

La somme g' -f Q est donnée, puisque c'est le poids d'eau à introduire par seconde dans la chaudière, c'est-à-dire le poids de vapeur que doil produire la chaudière d'après sa surface de chauffe, augmenté d( 40 p. 100 environ pour tenir compte de l'eau mécaniquement entraînée; mais les vitesses V et v ne sont pas immédiatement données.

M. Giffard admettant que la vapeur s'écoule comme un liquide ou ui gaz de même densité, pose (247) :

igl2^. (2)

n = N — 1 pression effective de la vapeur en atmosplières-; N est la pre»$ioû *^ solue (387) ;

10,33î» hauteur d'eau correspondant k un^ atmosphère.

Comme autour de la veine fluide on peut considérer la pression conune ^^

égale k la pression atmosphérique, c'est pourquoi on prend U),333 (K — i) V^^

la différence de hauteur d'eau produisant la vitesse V, et par coBSéquen

; pour la hauteur générttnûe de cette vitesse ;

ô dcmsité de la vapeur par rapport "à Teau; pour N.= 5 atmosphères, par ftéaip^ on a ô = 0,002 58 (page 571) .

Pour que le liquide puisse s'introduire dans la chaudière, la puissance vive qu'il possède doit être égale au travail négatif .de la pr«sfiioï effective intérieure qui tend à s'opi^oser ii eette introduction; ainsi r«i doâit avoir (31):

^i?* = 10 3337wV.

Q'sK^-f û poids de retn qui s'écoule de Ja chaudière ou qui y tmim par seeoid*

en kilogrammes; s* section de l'entrée de Teau dans la chaudière, en mètres cacrés • t;' vitesse d'entrée de l'eau dans fe chaudière ; 10333 presskm atnoq^faériqae en LlUgrammes parmètape carré (130).

Supposajait la densité de l'eau <|^ui s'écoule ^ig^aJe k i, k^dhtmfi ^^'' ^^ mètres cubes, de l'eau qui entre dans la chaudièreest^l-à (î'i*^

et FéçuatioD précédente devient

— r* = 10,333n, d'où t? = \/2^ x i0,333n.

Mais, d'une part, l'expérience fait voir que dans la section s le liquide, encore mélangé d'air et de vapeur non condensés, a une densité beau* coup moindre que l'eau; d'autre part, pour tenir compte du frottement et antres résistances dans le conduit IJL', il est encore nécessaire de domier au liquide un excès de vitesse. Par ces considérations, M. Giffard est conduit à poser

V = sj%gk X i0,333n. (3)

ï coefficient dont la valeur paraît devoir être prise entre S et 2,5 pour satisfaire aux

Mis observés, j ,

On a d'ailleurs

ç = SVxiOOOÔ, d'où S=.^g, (4)

q + Q = svxmO^, d'où s^f^^, (6)

i deDàté du liquide dans la section s, densité qui paraît différer peu de 0,5.

appelant :

r la température de la vapeur à la sortie de la tuyère C ; ' '

i la température de Teau aspirée par le tuyau T;

i la température du fluide qui coule dans le tube divergient U, .<

laqaaoftité de chaleur abandonnée par la vapeur en passant de l'état ^e Tapeur à la tempéi*alure T, à celui d'eau k la température 6, est (326)

ç(606,5 + 0,305T)— ge,

<!Ua quantité de chaleur gagnée par l'eau en passant de la tempéra* lare t à celle 6 est

Eq négligeant les déperditions accidentelles de chaleur, les deux çiantités précédentes sont égales, et l'on a

ç(606,5 + 0,305T) - gô = Qe - Q^

e = ^^Tq (»)

ji^ (^ + (Be>~ g(606,5 + 0,305T) ^j

Application, Soit une chaudière de 20 mètres carrés de surface de chauffe, dans laquelle la pression absolue N de la vapeur est de 5 atmosphères. Admettant une production moyenne de 20 kilog. de vapeur par mètre carré de surface de chaufife et par heure, et une quantité d'eau entraînée mécaniquement de 40 p. 100, on a 400 + 400 x 0,4 = 560 kilog. pour le poids d'eau à introduire par heure dans la chaudière, soit O^SISSSdS par seconde. On a donc g + Q = 0*,156 environ, n= 4, et à N= 5 atmosphères, T = 152%22 et 8 = 0,00258 (page 5'?!).

Substituant dans les formules précédentes, on obtient :

sections S et ^ qui correspondent respectivement aux diamètres 3"",24 et 3— ,05. ' Pour ^= 12% remarquant que Q = (g+Q)—g = 0,156— 0,012= 0S144,

La température 6 augmentant avec ty par économie de combustible, on prend t aussi grand que possible. Mais comme la température 0 ne peut atteindre 100**, limite à laquelle la veine fluide laisserait dégager de la vapeur dans la capacité oo où elle est libre dans l'atmosphère, et qu'il convient même de faire 8 = 90» au maximum pour rester dans de bonnes conditions, on doit donc avoir au plus

, 0,156 X 90 — 0,012(606,5 + 0,305 X 152,22) ,^. ^ ,„,, t^ Ôj44 = 43,6. (7)

Supposant toujours 6 = 90% les formules précédentes donnent respectivement pour

9 I 10 atm.,

CjBS températures maximum de Teau employée à Talimentation de l'injecteur Giffard montrent dans quelles limites il peut être possible d'utiliser à cet effet Teau de condensation des machines a vapeur.

L'expérience prouve, du reste, que selon que la pression effective n de la vapeur dans la chaudière est 1, 4 ou 7 atmosphères, un kilogramme de vapeur peut y introduire respectivement : 18 à 20 kilog. d'eau, dont

la température a augmenté de 28 à 31*; 12 k 14 kilog. d'eau, dont la température a augmenté de 44 à 47* ; et 9 à 10 kilog. d*eau, dont la température a augmenté de 55 a 60*.

Admettant que la température du mélange d'eau et de vapeur soit de 90°, la température que peut atteindre Teau froide pour les trois valeur précédentes de n est respectivement : 90 — 31 = 59% 90 — 47 = 43* et 90—60=30®. Résultats qui confirment l'exactitude de ceux fournis parla formule précédente (7'). ' ,

C'est à cause de la nécessité d'alimenter avec de Teau à une faible température, que Tinjecteur Giffard s'est peu répandu dans les manufactures, où Ton peut en général se procurer à peu près gratuitement del'eau à 100* pour l'alimentation, et réaliser ainsi une économie de 7 à 10 p. 100 de combustible. On préfère une pompe, et l'injecteur n*est employé que comme appareil de rechange ou de secours.

Pour les machines marines, la température de l'eau dans le condenseur étant assez souvent égale ou supérieure à 50*, il est arrivé dans ce casque l'injecteur n'a pu bien fonctionner qu'en lui faisant puiser son eau à l'extérieur, où elle se trouve à 15* environ.

Pour les locomotives, l'alimentation se faisant à Teau froide, l'injecteur se trouve sur toutes ces machines. On alimente très-peu à la fois, et cela quand on descend ou quand on est en plaine, afin d'arriver aux rampes avec une chaudière bien remplie et en pleine pression. En alimentant à lamentée et surtout au pied des rampes, on a à craindre une trop grande baisse de pression dans la chaudière, juste au moment où cela est le plus à redouter.

La tuyère C ifig. 168) devant se nvouvoir dans l'enveloppe extérieure, on a à craindre que, par le joint circulaire de ces pièces, de la vapeur arrive directement du tuyau L dans la cheminée aa sans passer par la tuyère C, et n'empêche Peau d'arriver dans cette cheminée, ou au moins n'en diminue l'aspiration. La disposition de la fig. 168 présente yn autre inconvénient. L'extrémité de la tuyère C étant plongée dans l'eau de la cheminée aa^ la vapeur commence à se condenser dans cette tuyère, ce qui diminue sa vitesse d'arrivée au contact de l'eau; de plus, Feau s'échauffe dans la cheminée aa^ et la vapeur qu'elle forme diminue l'aspiration. Pour remédier à ces inconvénients, M. Turck, ingénieur au chemin de fer de l'Ouest, a, pour les locomotives, apporté à l'injecteur Giffard des modifications publiées dans les Annales des mines, année 1863.

S24. Divers outils rentrant dans le cas du 3* du n* 523. Presses à vapeur (232). On peut utiliser l'action de la vapeur sur un pistonf pour obtenir de grandes pressions, qui peuvent s'élever jusqu'à 100 000 kilog., comme dans les fortes presses hydrauliques employées dans l'industrie. On objecte que la pression de la vapeur agit trop brusquement; mais pour éviter cet inconvénient il suffit d'avoir recours à un robinet convenable ou à un tiroir a coin pour distribuer la vapeur.

11 y a des grues à pression directe de la vapeur. Le cylindre à vapeur forme la partie inférieure de la flèche.

M. Chrétien a même imaginé des grues roulantes de ce système. La chaudière, placée a Tarrière, sert de contre-poids k la flèche et k la charge k élever ; l'ensemble étant ainsi équilibré sur le pivot, le mouvement d'orientation devient très-doux. Un seul ouvrier suffit pour conduire la grue ; de la main droite, il tient le levier qui fait monter ou descendre la charge ; de l'autre, il agit sur le volant qui donne le mouvement d'orientation. Les deux mouvements de levée et de virage s'opèrent simultanément, avec précision et sans fatigue pour Touvrier. La course du piston est suffisante pour qu'k chaque course le fardeau s'élève de toute la hauteur voulue. On obtient des levées variables jusqu'à 20 mètres au moyen de poulies moufflées sur lesquelles agit la tige du piston. L'élévation de la charge est^ainsi égale à la course du piston multipliée par le nombre des brins de chaîne allant d'une chape h l'autre (64). La suppression des treuils et des engrenages rend excesvement doux le mouvement de ces grues.

Des monte-charges ont été établis d'après le même principe que ces grues.

On a aussi fait des machines à vapeur à river les tôles; mais la principale application est celle des marteaux-pilons.

Deux montants verticaux supportent le cylindre à vapeur. Le tout repose sur la chabotte, la chabotte sur trois lits de pièces de charpente formant massif, et ce massif sur une épaisse couche de sable ou de béton.

On a essayé l'emploi de béton coulé dans une caisse en tôle munie d'armature; mais cela ne paraît avoir réussi que pour des marteaux de moins de 1000 kilog.

Il faut se ménager un large espace pour la manœuvre autour de l'enclume. Il convient d'avoir une fondation distincte pour l'enclume, afin que ses vibrations ne se transmettent pas k la machine.

La chabotte doit être la plus grosse possible. Son poids, pour les petits marteaux, est de 8 k 10 kilog. par kilogrammètrè de travail de choc. C'est beaucoup trop quand le poids du marteau dépasse 700 à 800 kilog. Une chabotte de H 000 k 12 000 kilog. suffit pour un marteau de 2000 kilog. tombant d'une hauteur de i'°,80 k 2 mètres. Pour cette hauteur de chute et un marteau de 12000 kilog., le poids de la chabotte peut être de 45000 k 50 000 kilog.

Il convient de forger la tige et le piston du même morceau; c'est la partie qui casse le plus souvent. La jonction de la tige avec le pilon demande beaucoup de soin; on la fait au 1/3 de la hauteur du pilon pour que la tige éprouve moins *de vibrations. Le pilon se fait généralement en fonte d'une qualité spéciale; on en fait cependant en fer ou en acier.

Pour éviter la rupture de la tige près du piston, on a imaginé de transformer le cylindre k vapeur lui-même en marteau. On a ainsi les marteaux à cyliridre frappeur.

On fait monter le marteau k la hauteur que l'on veut, depuis 0*,12 ^ 0",20 jusqu'k 1 ou 2 mètres et plus, et on le laisse descendre avec une

APPLICATIONS MS9 MACHffTIS A VAPEUR. 98t

précîâon extrême ; on petit Tarrèter où l'ont vent, mêm^ avant d'arriver sur Je corps à frapper.

Linconvénient du martean-pilon est d'être manœavré par un homme, qui, quoique jeune et agile , ne peut lui faire frapper qu'un nombre restreint de coups.

Des marteaux, dus à M. Nasmith, se manoeuvrent automatiquement. A cet effet, une pièce ayant son centre de gravité maintenu an-dessus de son axe par un ressort, s'abaisse au moment du choc, et agit sur un Jerief qui ouvre Tarrivée de la vapeur. Pour faire varier le mouvement, il suffît de changer la position du centre de gravité. On arrive de cette manière k donner 200 à 300 coups par minute.

On reproche aux marteaux-pilons de ne pas commencer à descendre avec assez de vitesse. Pour éviter cet inconvénient, il suffit de disposer an reniflard par lequel l'air s'introduit dans le haut du cylindre quand il s'y introduit un vide partiel. Cet air se comprime quand le piston monte et fait rabat quand il descend. Le piston descend ainsi plus rapidement, et en somme marche plus vite.

M» Farcot construit des marteaux donnant des chocs très-brusques. La Uge est carrée, très-forte et sert de marteau. Le bâti vertical supportant le cylindre sert de réservoir de vapeur. Ce réser\'oir communique constamment avec le bas du cyljndrfe ; de sorte que la vapeur soulère le piston ou le tient soulevé en agissant sur la surface du piston laissée libre par la tige. Quand le piston est à la hauteur voulue, on fait agir aussi la vapeur sur la surface supérieure du piston. Le marteau descend alors par son propre poids et par la différence de pression sur'les deux faces du piston, différence qui est égale à la pression de la vapeur sur une surface égale à la section de la tige.

La condensation de la vapeur entraînerait dans une trop grande complication de mécanisme pour de tels outils ; mais il peut y avoir avantage a employer la vapeur avec détente. A cet effet, le cylindre est à rabat d'air à la partie supérieure, et Ton fait arriver la vapeur à trèsforte pression sous le piston pendant le 1/3 de la course. Le piston est lancé de bas en haut par la vapeur, puis Tair comprimé le fait redescendre. On réalise ainsi une grande vitesse de marteau et une économie sensible de vapeur.

Au lieu d'accélérer la descente du marteau à l'aide d'un rabat d'air, on peut employer la détente de la vapeur. Pour cela, quand le piston est en haut de sa course, un tiroir mû à la main ou automatiquement établit la communication entre le bas et le haut du cylindre. Le piston est alors sollicité de haut en bas par la vapeur agissant sur une surface égale a la section de-la tige, et cette vapeur se dilate de tout le volume de la' tige pendant la descente du piston. On réalise ainsi le travail d'une machine a simple effet à deux cylindres, dans laquelle le grand et le petit cylindre sont respectivement le cylindre entier du marteau, et ce cylindre entier diminué du volume de la tige.

On a été d'abord effrayé du choc de ces marteaux à rabat. De là emploi de charbottes en fonte pesant jusqu'à i 0 000 kilog., reposant sur

un massif de pièces de bois superposées, reposant lui-même sur un bétonnage.

Les plus gros marteaux pesaient de 14 000 à ISOOOkilog. ; leur chabotte pesait 45 000 kllog., et cela était encore insuffisant. La course atteignait 4 à 5 mètres; mais on n'a jamais osé marcher avec force entière.

Dans les usines de M. Krupp, en Allemagne, se trouve un marteaupilon du poids de 50 000 kilog. Sa levée est de 3",50. Le cylindre a i^jSO de diamètre.

Un marteau commandé par la Russie pour forger les canons de Cronstadt, doit peser 75000 kilog. Le diamètre du cylindre est de 2 mètres. La tige du piston a 0"",81 de diamètre et 11 mètres de hauteur; y compris le piston, elle pèse 34000 kilog. La chabotte doit se faire sur place.

Enfin, on est parvenu à faire des marteaux frappeurs à trois mouvements, du poids de 12 à 25 kilog. Ils peuvent prendre toutes ks positions et desservir trois oii quatre enclumes.

M. Nasmith a eu l'idée d'appliquer le marteau-pilon a l'enfoncement des pieux. Le poids du marteau est de 350 kilog., et l'on a le rabat d'air pour augmenter la vitesse et l'efifet. A 100 coups à la minute, le pieu s'enfonce avec une très-grande rapidité. 15 a 20 pieux de 9 à 10 mètres peuvent être enfoncés en un jour. Une telle machine desservie par 4 ou 5 hommes peut remplacer 75 hommes agissant sur des sonnettes à bras.

PROPORTIONS, POIDS ET PRIX DES MACHINES A VAPEUR

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