A + Agf^, d'où A = 0-,076y

d diamètre intérieur du tube en cristal D ;

d' diamètre extérieur id.

6 diamètre de la cavité de la cuvette Â.

Gomme, par suite de la condensation de la vapeur, le tube E reste constamment plein, et que l'eau qui remplace le mercure dans la cuvette tend à augmenter h^ on a donc en réalité :

ou sensiblement :

i3,596 densité du mercure ;~ dans la formule on a fait 13,596 x;2 = 27.

Pour 8 = 0-,04, d' = 0»,01 et d = 0»,003, on a :

Si le manomètre est composé de deux branches dans lesquelles il y a du mercure, sans cuvette, Téchelle se gradue encore à l'aide de la formule (a), dans laquelle B représente le diamètre intérieur de la branche qui communique avec la chaudière, et où d* = 0, puisque le tube en verre ne plonge plus dans la cavité du diamètre S.

Gomme il est très difficile d'obtenir des tubes très réguliers sur une longueur aussi grande que Fexige un manomètre à air libre indiquant 5 à 6 atmosphères de pression, il convient, surtout pour les manomètres sans cuvettes, de les graduer au moyen d'une pompe portant un manomètre-étalon.

Lorsque le tube indicateur est en verre, on voit le niveau du mercure dans toutes ses positions; mais quand il est en fer, on est obligé d'indiquer la pression au moyen d'un flotteur équilibré par un contre-poids, à l'aide d'un fil très flexible passant sur une petite poulie très mobile.

Si le manomètre est gradué d'après les décrets de 1865 et de 1880 (p. 976 et 984), on marque 0 kilog. au point marqué 1 atmosphère dans la graduation précédente, et Ton divise le madrier, sur sa hauteur, en parties égales dont chacune représente 0^,1.

L'intervalle h de deux divisions se calcule par la formule précédente,

0 07fi

en remplaçant 0»,076 par Lx^^ = 0",073 35.

Pour graduer l'échelle d'un manomètre à air comprimé [fig. 169), on se sert de la formule :

Fig. 169.

[Int. 1730)

d'où (Int. 538)

P pression absolue de la vapeur, en hauteur do mercure ;

H == AD longueur du tube occupée par l'air sous la pression atmosphérique 0",76;

h = DD' quantité dont H se comprime quand la pression passe de 0'",76 k P; c'est la moitié de la différence du niveau du mercure dans les deux branches, qu^on suppose de même diamètre.

Donnant à P différentes valeurs, on en conclura les valeurs correspondantes de A. Pour le timbre N = 5a^m. ou P = 3~,80 de mercure, supposant H = 0»,60, on conclut de la dernière formule A=0»,443.

Comme vérification, en substituant cette valeur de h dans la première formule, on en conclurait bien P = 3",80.

La pression effective en hauteur de mercure étant P — 0,76, en hauteur d'eau, elle est (P— 0,76) 13,596, et en kilogrammes par centimètre

carré (771),

p = (P ~ 0,76) 1,3596, d'où P = ^-^ + 0,76.

Remplaçant P par cette valeur dans les formules précédentes, elles donneront h ou le numéro p du timbre d'après les décrets de 1865 et de 777. Hanomôtre métalliqne Eugène Bourdon. Ce manomètre, entièrement métallique et sans mercure^ est basé sur ce principe : lorsqu'un tube métallique est enroulé en hélice, toute augmentation de pression intérieure ou diminution de pression extérieure le déroule, et au contraire toute diminution de pression intérieure ou augmentation de pression extérieure Tenroule d'avantage.

La figure 170 représente le manomètre de Bourdon. Le tube A est en laiton bien homogène; sa longueur est de 0'*,70, et sa section est une ellipse ayant 11 et 4 millimètres pour axes; il est enroulé dans le sens de son petit axe sur un peu moins de deux spires. Son extrémité a est fixée à une tubulure à robinet B, qui permet de le mettre en communication avec la chaudière ou le récipient dont le manomètre doit indiquer la pression intérieure. L'extrémité h est fermée et tout à fait libre; elle porte une aiguille d qui se meut sur un cadran qu'on a gradué en atmosphères et fractions d'atmosphère à l'aide d'un manomètre-étalon à air libre, en faisant fonctionner l'appareil avec de l'air comprimé. Le tout est renfermé dans une caisse en fonte qui préserve l'appareil des chocs et permet de le fixer où l'on veut. A partir du robinet B, le tube qui va à la chaudière doit se courber de manière à s'élever jusqu'à un niveau supérieur au manomètre; par cette précaution, il reste toujours un peu d'eau provenant de la vapeur condensée dans la partie basse du tuyau, et la vapeur ne venant jamais jusque dans le tube élastique, celui-ci est dans les meilleures conditions de conservation.

La pression effective 0 correspond à la division de 1 atm. de la graduation précédente, et les divisions du cadran expriment les pressions effectives en kilogrammes et fractions de kilogramme par centimètre carré. Ce manomètre est très portatif, peu volumineux, nullement fragile, et il ne coûte que 50 francs. Concurremment avec le manomètre Desbordes, on en fait un usage exclusif sur les locomotives.

L'administration a commandé des manomètres vérificateurs y gradués jusqu'à 18 atmosphères; elle en a adressé aux ingénieurs chargés de la surveillance des appareils à vapeur et de la vérification des instruments manométriques employés sur les chaudières. Une tubulure réglementaire à robinet, dont la bride a O'^jOi de diamètre extérieur,

sert à fixer le manomètre vérificateur. Ces manomètres-étalons sont employés avec avantage poar les épreuves des chaudières à vapeur (773). Ils remédient à Fincertitude presque inévitable des résultats fournis par les soupapes, qui laissent souvent, par suite d'un défaut de rodage, échapper Teau bien avant que la pression ait atteiot son degré maximum. Quand une rupture a lieu, ils indiquent à quelle pression elle s'est produite. En donnant constamment la pression, ils évitent qu'on la pousse au delà de la limite légale, ce qui est toujours dangereux pour les appareils ; les soupapes, en grippant sur leur siège, peuvent ne se soulever que sous un excès de charge.

L'appareil ayant bien résisté, si un joint vient k manquer à une pression voisine de la pression légale, on peut considérer l'épreuve comme satisfaisante, au lieu qu'avec l'usage seul de la soupape on est obligé de tout recommencer.

Eugène Bourdon a construit des manomètres de son système indiquant des pressions s'élevant à 200 ou 300 atmosphères, et qui trouvent leur emploi dans la solidification des gaz (507).

Dans le manomètre Desbordes, la vapeur agit sur une rondelle en caoutchouc fixée sur tout son contour aux parois du tube qui communique avec la chaudière, de manière k fermer ce tube, qui est renflé en ce point. La pression augmentant, la rondelle de caoutchouc se soulève en son milieu et pousse un petit piston dont la tige vient faire fléchir une lame d'acier qui communique le mouvement à l'aiguille, par l'intermédiaire d'un mécanisme qui augmente les amplitudes des mouvements.

E. Bourdon a construit aussi des baromètres métalliques fondés sur le même principe que son manomètre. Seulement le tube est fixé au support par son milieu, et il est fermé complètement à ses extrémités. De plus, on y a fait un vide aussi parfait que possible, à un millimètre de mercure ; d'où il résulte que, selon que la pression atmosphérique augmente ou diminue, le tube se ferme ou s'ouvre, et l'on profite du mouvement de ses extrémités pour faire tourner une aiguille sur un cadran barométrique. La section du tube^ au lieu d'être elliptique, est formée de deux arcs de cercle.

Le baromètre anéroïde Vidy est le premier baromètre entièrement métallique qui ait été construit. 11 est formé d'une espèce de lentille creuse en laiton, dans laquelle on a fait le vide; les parois minces se rapprochent ou s'écartent par suite des variations de la pression de l'air extérieur, et l'on profite de leur oscillation pour communiquer le mouvement à une aiguille. Le tout est renfermé dans une boîte circulaire, dont une face est formée par une glace qui permet de lire sur le cadran que parcourt l'aiguille.

778. Alimentation des chaudières (766). Toute chaudière à vapeur doit être munie d'une pompe d'alimentation bien construite et en bon état d'entretien, ou de tout autre appareil alimentaire d'un effet certain. (Voir Machines à vapeur, 2* volume.)

779. Indicateur du niveau de l'eau. Le niveau que l'eau doit avoir

lOOO

DEDXIÈME PARTIE.

habituellement dans chaque chaudière est indiqué à l'extérieur par une ligne tracée d'une manière apparente sur le corps de la chaudière ou sur le parement du fourneau. Cette ligne, que nous appelltrons ligne de niwav d'eau, est d'un décimètre au moins au-dessus de la partie la {dus élevée des carneaui, tubes ou conduits de la flamme et de la fumée dans le Tourneau (p. 976).

. ... Chaque chaudière est pourvue d'un sifflet d'alarme

(flg. 171), qui se fîie à la chaudière à l'aide d'une bride que porte le manchon PP. La lige E descend dans la chaudière et porte un flotteur. Quand le niveau de l'eau baisse de 0~,05 au-dessous de la ligne de niveau d'eau, la tige E descend et permet à la vapeur de passer par le canal A; la vapeur du canal A se rend, par les trous BB, dans le canal annulaire II, d'oii elle sort par la fente circulaire très étroite CC, pour frapper les bords du timbre ou cloche renversée DD et produire un sifflement très aigu. Le flotteur, qui est ordinairement une pierre de liais du poids de S3 kilog. environ, el la iig« E sont équilibrés par un contre-poids; celui-ci, ainsi que son levier, qui repose sur des couleaux, sont placés dans la chaudière.

La figure 1T2 représente, à l'échelle de 1/6, la disposition adoptée par Eugène Bourdon pour le sifflet d'alarme, l'indicateur de niveau et ta soupape de sûreté.

boitis en ront«, ï neriures pour résister k Il pression de la Tspeur, Giée sur li chaudière pir une briile à cinq boulons, sifflet d'alarme; U soupape qui le ferme sst ramenée %ia l'umeiture par nu ressort k boudin.

letler du OoUeur; quand le ntTCaa baisae, ce levier, par riniermédiaire de la chaîne en caiire c, Hfstèiue de Galle (SST), tris flexible, fait btiiier la soupape qui ferme le slHlet.

leïier dn eonire-potds do flotteur; Il est monté sur l'aie du leiiiT C, en dehors de la caisse, et il ^e prolonge latéralement à la caisse par une aiguilla qui indique par sa position le uiieau de l'eau dans la cbauditre. Avec celle disposition, le flotteur, au lien de laincre direclemfflit le frottrnient de la li|te d du flotteur dans le stufflng-box, comme cela a lieu ordinairement, le vainc par l'intermédiaire d'un levier, ce qui le rend plus sensible. Bourdon, en faiMat l'axe du levier C ï embase conique qui s'applique contre l'intérieur de la caisse du cdié qui porte le levier D, et en le poussant par son autre extrémité k l'aide d'nns pointe conique qui sa visse dans une plaque appliquée laléralemeul k U caisse, évite la hotte 1 ëtoupe; une simple rondelle de cuir, de feutre ou d'élonpe, forme le joint de ceue plaqae. La chaîne c doit être verticale qaand elle ouvre la soupape du sifflet.

Dans ses derniers appareils. Bourdon a supprimé la chaîne c. La soupape qui iaierrompl l'arrivée de U vapeur au sifflet est horizontale, et se prolonge ï l'extérieur par une lige tirée ea dehors par un ressort k bondis ; un levier extérieur, monté stir le même iuie que ceux C et D, vient presser suc ceUe liga

quand le nÎTeau atteint sa limite inférieure. De plus, Vembase conique de Tarbre des leviers, au lieu d'être poussée sur son siège par une vis, y est tirée par un ëtrier à vis placé à l'extérieur du côté des leviers. £ tube établissant la communication entre la chaudière et le manomètre, ou servant à une prise quelconque de vapeur.

Outre le flotteur d*alarme, la chaudière est munie de Tun des trois appareils suivants : !• un flotteur ordinaire d'une mobilité suffisante ; 2* un tube indicateur en verre; 3° des robinets indicateurs convenablement placés à des niveaux différents. Ces appareils indicateurs doivent, dans tous les cas, être placés en vue du chauffeur (744).

M. Lethuiller a supprimé le stufflng-box des flotteurs, en faisant monter leur tige dans une boîte verticale en cuivre fermée supérieurement par le sifflet d'alarme. Le dessus de la tige porte un aimant en fer à cheval qui entraîne dans ses mouvements une aiguille aimantée placée en regard, hors de la boîte, dans un petit compartiment où la vapeur n'arrive pas. Une glace, qui ferme ce compartiment, permet de voir la position de Taiguille sur une échelle.

Si plusieurs chaudières sont destinées à fonctionner ensemble, elles doivent être disposées de n^anière à pouvoir, au besoin, être rendues indépendantes les unes des autres. En conséquence, chaque chaudière doit être alimentée séparément, et être munie de tous les appareils de sûreté. Un seul manomètre suffit pour plusieurs chaudières ayant un réservoir de vapeur commun (p. 976).

780. Tuyaux de vapeur. On calcule Tépaisseur des tuyaux de vapeur, en fonte, à Taide de la formule :

Pour les tuyaux en cuivre ou en laiton, on se sert de la formule :

Tubages Bérendorf . Ces tubes ont l'avantage de pouvoir se démonter facilement pour le nettoyage. Ils portent à chaque bout une virole soudée extérieurement et tournée en cône très aigu ; les deux cônes sont de même sens et assez différents pour que le tube puisse s'introduire à travers Tune des plaques. Le tube, introduit à force, fait joint des deux bouts en même temps, par son seul serrage. Les bagues brutes ont de 5 à 6 millimètres d'épaisseur; en dehors du tube, leur longueur est de 6 à 7 centimètres, la différence entre les diamètres de la bague et du tube varie des 3/10 aux 6/40 de la longueur de la bague.

IDDS DEUXIÈME PARTIE.