j. DES SOUPAPES l)E SÛRETÉ , TROU 1) IIOMME , ROBINETS lit

vidange. — Les soupapes de sûreté sont toujours au nombre de deux: quelquefois toutes les deux sont variables et à ressort ou à levier; quelquefois l’une est variable, l’autre est fixée à une certaine limite et mise hors de la portée du chauffeur. Ces soupapes se placent à différentes parties de la chaudière ; la place qu elles occupent est presque indifférente. La soupape a levier repose

.Soupape

•sur un petit socle A, A (fig. 17), placé sur le sommoi de I» chaudière et boulonné autroreilles a , en cuivre; le clapet h est en bronze et chanfriné sur les bords; il est guidé par une tige qui entre dans un manchon central faisant partie de la chaudière ou du soc. Elle ne doit pas laisser passer la vapeur, quand la pression quelle supporte extérieurement et qui est réglée à l’avance est égale à la pression intérieure de la vapeur. Nom donnons dans les notes les dimensions des soupapes de plusieurs machines. L’oreille d reçoit un petit support e, fourchu au sommet, sur lequel vient s articuler le levier y servant à opérer la pression de la soupape par l’intermédiaire de la tige articulée 5 Lautre extrémité du levier est , terminée par une partie plate qui entoure une tige au-dessous de la virole V (fig. |R), et fait éprouver une pression à un ressort contenu dans une boîte, dont le dessin fait suffisamment comprendre la forme. Cette boîte en métal ayant d un coté une paroi droite, de l’autre nne paroi circulaire, est fixée sur la chaudière au moyen d’un boulon t. La figure 18 et la figure 19 donnent la vue générale de ce ressort. La résistance duc a l’élasticité du ressort, trouvée par l’expérience, multipliée par le grand levier , et divisée par le petit; en tenant compte du poids du levier 1 B, donne la pression de vapeur sur la soupape, dans le cas ou il y a équilibre entre les denx pressions extérieure et intérieure. Dans les machines fixes; au lieu d’employer une balance à ressort , on se sert d’un poids mobile qui, placé à diverses positions , augmente ou diminue la. pression sur la soupape: mais ce moyen était impraticable dans les machines locomotives, en raison de leur vitesse et des vibrations qui auraient fait varier la position du contre-poids. Les soupapes de sûreté donnent des causes d’erreur,' d’abord en raison de la variation d élasticité du ressort qui peut se forcer peu- •i-peu, ensuite à cause de la surface sur laquelle la soupape repose, et qui augmente la surface résistante au moment où la vapeur sort par les orifices; enfin une cause grave d’erreur, c’est que les constructeurs en graduant les balances négligent de tenir compte du poids du levier,el de celui du clapet II est bon

JDigiflzèdtjy GooglC * r ' • • •

de vérifier leur exactitude au moyeu d’un manomètre qu ou fixe momentanément à la chaudièrety^f «m* . MMImÉi .% •*+*+ <■

La soupape fixe et à ressort / a une construction différcntcde la précédente; elle est fermée dans une boîte hors de la portée du mécanicien, qui ne peut ainsi augmenter la pression. La figuvc 20 en donne une idée suffisante.

Pour nettoyer la chaudière on donne l ecouleinent à l’eau au moyen de deux robinets placés au bas des parois de l’enveloppe de la boîte à feu ; sur le sommet de la chaudière est ménagé un trou de C o m. 45 à o m. 5o (fig. i5), par lequel un homme peut s’introduire dans la chaudière, soit pour visiter les tubes, soit pour nettoyer ou pour faire des réparations. Cette ouverture, qu’on appelle le trou d’homme, est fermée par uu couvercle boulonné , à oreilles et affectant une forme courbe pour offrir de la résistance à la vapeur. >

Sur l’enveloppe extérieure de la boîte à feu sont deux trous qu’on peut ouvrir à volonté quand on veut nettoyer la chaudière et la débarrasser du sédiment qu elle pourrait contenir : quand on veut faire cette opération à froid, on dirige par ces trous un jet d’eau qui nettoie les parois; en même temps, avec une tige de fer crochue, qu’on introduit par ces ouvertures, on détache le sédiment qui 11 est pas venu au premier lavage. Il est important que les ouvertures soient placées convenablement, pour que cette opération puisse se faire sur toutes les parois.

a5. Du sifflet. — Au sommet de la boîte à feu est un petit appareil nommé sifflet, destiné à avertir du passage de la machine; on l’entend à une distance de 2,000 m ; il est suffisamment représenté dans la fig. 21; la vapeur sort par les ouvertures u, et produit un sifflement en raison de l'étranglement qu elle éprouve à sa sortie et de l’obstacle que lui oppose le petit dôme supérieur.

ati. Des pompes alimentaires. — Ces pompes, fixées aux grandes traverses de la machine, servent à remplacer l’eau incessamment vaporisée dans la chaudière. g , ^ > «

>Soitj)uj>e Fixe a Ressort

f’re/.ii.

Sifflet

/<?/?«/,>• t/f fti (Vmm/tArU'

vmü..

Ùtt/tu*. etrrtJù^ntfte

<«/ (entier* .

Fty.*J

Pompe aHmeninire de .Stephens ou avec soupapes à Boulet

Tuyau Orém/ A &, Ma/fof*

a la c/, """ yuuUr

Elles ont diverses formes ; la figure 22 donne la coupe de celles iju on a employées dans les petites machines à quatre roues.

Le tuyau b communique avec le tender qui suit la machinerie tuyau a conduit l’eau à la chaudière; dans le corps de pompe se moût un piston plongeur dont la coupe est donnée dans la hg. 22 bis; c’est un cylindre creux en cuivre ou en fer tourné dans lequel entre une tige en fer taraudée à l’extrémité , destinée à recevoir une pièce creuse formant écrou qui l’assemble avec la tige du piston p ; la pièce / n’est pas taraudée, mais il y a un ecrou mobile de chaque côté; c’est à l’aide de ces écrous qu’on fixe la longueur du piston de manière à ce qu’il plonge jusqu’au lond du corps de pompe, sans cependant y toucher; l’autre réunit le piston de la pompe avec le tirant intérieur. Le mouvement de va-et-vient de ce piston forme aspiration et refoulement alternativement; l’aspiration soulève la soupape A et amène l’eau dans le tuyau c; la compression soulève la soupape t\ ferme la précédente èt refoule l’eati dans le tuyau a.

Le corps de pompe c en cuivre ou en fonte n’est pas alésé , pareequ’il est d’un diamètre plus grand que celui du piston, en sorte qu’on ne le rend susceptible de contenir l’eau qu’au moyen d un stuffing-box, comme dans la figure a3 , ou au moyen d’un bouchon métallique d taraudé et alésé comme dans la figure 22; à l’extrémité du corps c est un petit tuyau T, assemblé à vis avec lui et muni d un robinet d essai g, dont la clé communique par le moyen d’an levier à une manette, à la portée du conducteur de la machine; il sert à reconnaître si la pompe donne de l’eau et fonctionne bien ; sur le premier corps s’assemble par un joint à bride un cylindre edans lequel se meut la soupape d’aspiration, et un

< <>i j)s/ dans lequel se meut la soupape de refoulement: tous ces

< or ps sont en bronze. Avant d arriver au corps d’ascension , on a ménagé un robinet destiné à fermer le passage de l’eau dans la chaudière quand on veut visiter les clapets : un double clapet est préférable à un robinet, en ce qu’il peut arriver que l’on oublie d’ouvrir ce dernier ; la pompe n’étant pas munie de soupape serait alors infailliblement briséc."St*4i'^|p^l4BMÊH^^|^^B

•> ,ÏC

jpr

irifnrfaBtii 1 1 n'ii'in rW Smai

Les soupapes sont à boulets de cuivre tournés reposant sut une partie fraisée sphérique en bronze et dirigée dans leur mouvement par des guides à quatre branches A k'; la cage inférieure de l’aspiration est maintenue dans sa position par le corps lui-méme; la cage supérieure est pressée et maintenue par le boulon l; le tuyau est inuni d’un robinet avant d’arriver au tender afin que le conducteur puisse soustraire, quand il le veut, le réservoir d’eau à l’action du piston , qui , dans ce cas , se meut dans le vide Ces deux pompes sont fixées au châssis de la machine, à l’aide d’oreilles m etm', et sont exactement parallèles aux tiges des pistons moteurs. Cependant ce parallélisme se trouvant souvent détruit par l’usure des guides, des tiges, et des pistons, on ménage du jeu dans les points d’attache de la tige du plongeur à celle du

La figure a3 donne la coupe d’une pompe alimentaire employée par Stephenson ; le corps de pompe c est en fer creux de 0,04 5 de diamètre intérieur, et de 0,0 1 3 d’épaisseur.

Le piston qui se meut dans ce cylindre a 0,04 1 ; on voit donc qu’il y a un certain jeu dans le corps de pompe. •

Dans cette pompe, les joints des tuyaux d’aspiration et de refoulement diffèrent de ceux que nous avons décrits. Les deux parties à joindre sont taillées en chanfrein, entrent l’une dans l’autre, et sont recouvertes par leur manchon li qui les serre l’une contre l’autre , en se vissant sur leur circonférence extérieure.

Les deux pompes agissent de la même manière ; une seule suffirait, sans aucun doute, sans l’employer dune manière continue, pour remplacer l’eau de la chaudière; mais la seconde est nécessaire en cas d’accident , ou quand I autre est hors de ser-

Les soupapes des pompes alimentaires sont quelquefois à clapets, de la forme S ( fig. î4) au l‘eu d’étre à boulets ; la figure donne une idée de ces sortes de pompes, qui sont employées dans

Le système complet est fixé aux grandes traverses par les oreilles o. Le piston P agit de la même manière que dans les autres

M0jyn*t{di •>; /

-Hft 69 MN-

pompes. Les clapets sont retenus dans leur course par les plaqua p qui les empêchent de s’élever trop haut, et les forcent de revenii a leur première position. Ces plaques sont fixées au corps de pompe à laide de boulons. Le robinet r, que le conducteur peut ouvrir ou fermer, sert à lui indiquer si les pompes fonctionnent bien. Le tuyau a communique avec le tender, et le tuyau b avec la chaudière. On voit que dans le tuyau 6 il y a deux soupapes pour rendre plus complète la séparation de la chaudière avec le

Les soupapes à clapets ont l’inconvénient d'être sujettes à se déranger et ont besoin de beaucoup de réparations. Leur construction est aussi plus difficile; elles se déplacent très facilement. Les soupapes à boulet doivent être préférées

Il n’est pas indifférent de faire arriver l’eau des pompes alimentaires en un point quelconque de la chaudière. Le plus soflfc | vent c’est par le milieu de la.partie cylindrique que l’eau est introduite, mais dans les nouvelles machines de Stephenson ce point d’introduction d’eau est placé dans la portion qui enveloppe la boîte à feu. Uomme c’est là que l’ébullition a le plus d'intensité, et que la grande quantité de vapeur qui s’y forme empêche que les parois du foyer soient constamment baignées d'eau . c’est avec raison que Stephenson a jugé convenable de faire arriver en cet endroit l’eau d’alimentation. -

La -pompe alimentaire de M. C«vé(fig. a5 ) diffère peu des pompes a clapets. Les clapets reposent ici sur un socle fraisé conique, et sont dirigés par leur tige t dans un manchon m. Le plongeur est en fonte creuse p et frotte sur les parois d’un stuffing-box s s en formant aspiration et refoulement; l’aspiration ouvre le clapet c et ferme c’, le refoulement ferme le premier et ouvre Je second. Le mouvement est communiqué au plongeur par une tige en fer qui s’assemble sur la tête du boulon b dont l’écrou • e est noyé dans la foute. Au-dessus de chaque clapet le manchon directeur est attenant à un couvercle qu’on peut enlever à volonté pour visitei les clapets dans le cas où ils se dérangeraient.

hH870»«s-

À']. ÜSS TUYAUX DE PRISE , DE ÎUSTRIBUTIOÜ ET I) ECHAPPEMENT IlE

vapeur. — La vapeur se rend à la partie supérieure de la chaudière ; sur le sommet, à l’avant ou à l’arrière, s’élève un dôme audessus duquel est quelquefois une des soupapes de sûreté. La vapeur qui se rend dans ce dôme contient beaucoup moins de particules d’eau entraînées par l’ébullition que celle du reste de la chambre de vapeur ; c’est doue dans ce dôme d (fig. 26 ) , que se fait la prise de vapeur par le tuyau a ■.

La figure 27 donne une autre forme de dôme et indique la naissance du tuyau horizontal conducteur de la vapeur 6 ; la vapeur se rend ensuite dans deux tuyaux c représentés dans la fig. 28, qui la conduisent à l’un et à l’autre cylindre dans la boîte ou se meut le tiroir ; cette chambre de vapeur est mise en communication avec le cylindre d’un côté ou d'un autre des pistons par les mouvemens alternatifs des tiroirs. Le conduit g , que nous avons déjà désigné sous le nom de conduit d’échappement (fig. 10 et 11), communique avec la lumière ménagée entre les deux lumières d’extrémité, et la vapeur se rend ainsi du cylindre dans la cheminée. v/ Mj*»*.. »« •"

Tels sont les points de départ et d’échappement de la vapeur A la partie inférieure du tuyau bifurqué d (fig. i3),qui conduit la vapeur inutile au conduit d’échappement, est un petit tube bifurqué aussi , muni d’un robinet , et qui sert à se débarrasser de l’eau de condensation qui sc forme dans les cylindres ef dans la conduite que nous venons de décrire. Toutefois, l’eau ne peut arriver là que refoulée par le piston ; et pour peu que ce dernier ait de la vitesse, il peut en résulter quelque rupture : on doit

1 L’eau entraînée dans les tuyaux de distribution de vapeur a de graves inconvénicns; cotntne elle est incompressible, la pressiou de va-et-vient du piston peut occasionner des ruptures. La quantité d’eau entraînée par la vapeur est très diminuée quand on augmente la chambre de vapeur, ’parceque , de cette manière, le renouvellement de vapeur est moins brusque et cause raoius d’agitation dans l’eau. Nous avons indiqué ailleurs un moyen d’euipcclier l’eau d’affleurer dans la prise de vapeur, lequel consiste à établir un rebord on évasement à l'orifice du tuyau de prise de vapeur.

‘HHMfN

donc préférer, ainsi que I ont fait Sharp et Roberts, des robinets placés aux extrémités des cylindres et au-dessous.

Dans, les nouvelles machines , au lieu de faire traverser le conduit de vapeur dans la longueur de la chaudière, on met la prise près de la cheminée (Kg. 29). L’avantage de cette disposition a été reconnu assez grand pour être adopté généralement. Il y a dans tous les cas une économie de tuvaux et d'espace dans les chambres de vapeur, et ils sont aussi moins sujets a se déranger par les variations de température. Iæ principale raison qui a fait adopter cette disposition, c’est que sur cette grande longueur de tuyaux la vapeur éprouve des frottemens. D’ailleurs il arrive aussi quelquefois que le tuyau se trouve noyé pareeque le conducteur laisse monter trop haut son niveau d’eau , et les joints n’étant pas toujours très étanches laissent passer l’eau qni s'échappe alor^ avec la vapeur. Dans quelques machines on fait deux prises de vapeur, l’une sur la boite à feti , l’autre près de la cheminée, et aboutissant toutes deux à un même conduit.

Les tuyaux de distribution sont en cuivre, de o m. oo45 en-

La pression qu’ils ont à supporter est considérable, puisque dans les temps d’arrêt, si les joints sont bien étanches, la vapeut excrcesur eux tonte sa pression. Mais cette pression s’exerçant dans tous les sens extérieurement, ils résistent par leur propre lorme.

Ils sont boulonnés à oreilles sur la paroi de la boite à fumée et du foyer ; de joint qui assemble le gros tuyau avec les plu* petits, sert à les démonter quand on vent nettoyer la chaudière et avoir un accès facile aux tubes.

On donne au tuyau de distribution une position inclinée pour permettre l’écoulement de l’eau et un robinet est ménagé à son extrémité. Les mouvemens brusques que font éprouver aux tuyaux les changemcns rapides de température, et la différence de dilatation du fer et du cuivre, les déformeraient promptement. Aussi le fixe-t-on à la chaudière par l’intermédiaire d’un stuffing-box à' ( Kg. 28). Les tuyaux de distribution ont de diamètre intérieur o,»o, ce qui donne une section 0,007^5 ; cette

-HSÎ2^

section doit être et

des lumières,1.

considérable que celle

L' ità j*., *»•» •

a8. Des régulateurs. • — En avant de la boîte à teu est le régulateur, au moyen duquel le conducteur ouvre ou ferme l’entrée de vapeur, et augmente ou diminue sa section de passage.

Le système de ces appareils varie suivant les constructeurs , et il est très important que le conducteur connaisse la forme de

' ces régulateurs pour s’en servir avec intelligence.

Stephenson et beaucoup d’autres constructeurs après lui, ont

• fait des régulateurs à rotation ( fig- ôo).

La fig. a 3 indique la place et la vue générale de ce régulateur, ljné manette M communique un mouvement de rotation a un . axe a passant dans un stuffing-box et fixé au moyen d’une clavette au centre L Cet axe communique son mouvement à une plaque en bronze composée de deux triangles c, c, c\ c’, frottant sur la boite en fonte , suivant la surface circulaire -v a.

Cette plaque peut s’appliquer sur les vides 6, b , et les fermer complètement ou les ouvrir efi tout ou en partie, d’un côté et d’un autre , au moindre mouvement de rotation que le conducteur imprime à sa manette.

€e régulateur donne pour une faible course une section de passage assez considérable à la vapeur, excepté pendant les courts iustans où la plaque traverse les pleins />,/>,/>>’• 1* Passion s’établit dans la chambre b et dans le tuyau b ( fig. a8), suivant la vitesse.de son débit. Elle est égale à celle qui est engendrée par la pression de la chaudière quand la section totale du régulateur est Üvrée au passage de la vapeur, pareeque cette section est la même que celle du tuyau R. On a pour ouvrir le régulateur à vaincre les frottemens résultant de la différence des

■ Le cuivre se dilatant de o à ioo° de 0,00187 ou (le sa longueur, et (

le fer de 0,00.2, ou -jJj- c'est-à-dire dans le rapport de . à 0,64 , le» | rapports de la dilatation du fer et du cuivre peuvent se présenter en nombre.

deux pressions. U» cercle gradué indique suffisamment , à F<\téricur, le degré d’ouverture du régulateur; et le vonduetCHr doit

y apporter la plus grande attention. . >

Tayleur emploie un régulateur semblable en principe à celui de * Stephenson, mais dont la disposition générale est différente : .1

cette disposition est donnée (fig. 3 t.). La prise de vapetir est près de la cheminée. La paroi sur laquelle frotte la plaque de distribution a la forme aa bb’ : elle reçoit un tuyau de conduite à la boîte à tiroir k. Le mouvement de rotation est donné par l’axe.

Les petits goujons a* (dans la vue de face) servent à arrêter la plaque tournante, soit qu elle ouvre, soit quelle ferme tes rmficcs de passage- • • *•'

L’appareil dont s est servi Bury dans sa machine à \ roues In Seine est un simple robinet à deux ouvertures (fig. 3a) : l’ouverture a communique au tuyau de prise de vapeur ; l’ouverture b au tuyau de distribution. Le stuffîng-box s, est ménage sur les parois delà chaudière p p. On comprend que dans un régulateur de cette nature les frottemens sout considérables, et qu’ils exigent dam leur construction des opérations coûteuses d'alesagc et de tournage. Ce système de régulateur a eu outre le désavantage de «c déranger facilemeul en raison de9 dilatations inégales qu é- * . prouve nécessairement une pièce dans laquelle le volume de matière est réparti inégalement; cependant cette machine est la plus ancienne du chemin de fer de Saint-Germain , et son réguhUcur n’a reçu encore aucune réparation ; cela tient sans doute à ce qu’il a exclusivement l’avantage de pouvoir se graisser faci- - lement.

Bury aussi a employé dans ses machines un régulateur dont le principe et l’application ont dît être modifiés. La vue générale est donnée fig, 27, et en coupe, fig. 33. .... »

Le tuyau a est la piisc de vapenr; b, le tuyau de disU ihutiou ; c , le tuyau qui vient s!ejuster sur les^parois de la chaudière; k est une pièce cylindrique eu bronze qui 6e place en comme l'indique la coupe ; dans le vide jf-en hélice entre uu goujon ; quand le conducteur imprime un mouvement de mtqtioa à. l’-attc

74 fltt-

c , par I intermédiaire de sa manette m, 1 hclke suit le goujon et donne un mouvement rectiligne à la pièce A. ■

La liaison de la pièce A avec l'axe a lieu à l’aide de 2 clavettes en fer qui sqnt fixées à la pièce A, et qui glissent dans deux rainures pratiquées à l’axe, ce dernier ne peut prendre qu’un mouvement de rotation ; mais la pièce A , guidée par le goujon , est obligée de glisser le long de l’axe , C’est ainsi que s’ouvre et 6e ferme la communication des tuyaux a et b.

Ce régulateur aurait besoin d ètre nettoyé et graissé très souvent, et eette opération est malbeurcHsement très longue et difficile, car pour sortir la pièce A, il faut qu’un homme entre dans la chaudière et enlève le goujon ; il résulte de là que le graissage u ayant pas lieu, il se manifeste bientôt des frottemens très durs d abord à la circonférence de la pièce A , mais surtout dans la rainure x, et dans celle de l’axe;, aussi devient-il quelquefois impossible de la manœuvrer. Il faut donc rejeter cet appareil dont la combinaison est ingénieuse, il est-vrai, mais qui présente, dan-, l’application, de trop graves inconvéniens.

Quelquefois la pièce A, rte joignant pas bien sur la circonférence , la vapeur arrive dans la partie c; alors le régulateur a une grande tendance à se fermer seul , et le conducteur est obligé de tenir constamment la main à la manette.

Le régulateur de la nouvelle Jackson a une construction différente (fig. 34). En rn , est la manette; en a, est le point de rotation fixe qui donne le mouvement de translation au châssis g g\ pai l'intermédiaire du bouton c; le cylindre eé, ne touche plus les parois du cylindre / quand il est levé, et la vapeur peut alors s’introduire par les orifices r, et se rend dans le tuyau de distribution. La pression d’un côté et d’un autre de la prise ec est égale à celle de la chaudière, mais c’est sur la différence entre les zones circulaires mesurées par les verticales des points de superposition quelle s’exerce et eette différence est petite ; de plus une fois que le châssis e e est séparé du cylindre /., la première a encore moins d’influence sur lui, en sorte que le conducteur de la machine éprouve très peu de résistance pour

Ryït

Régulateur de Bury ( In .Seine )

Régulateur de Bui-v modifié

DcUiiLs ilt» 1a- Piètx* K.

-Elcvttfton

/"/fut

ouvrir et polir fermer le régulateur. C'est là uo des grands avantages de ce régulateur. Uo autre non moins important, c’est que

pour le moindre mouvement du levier vi, le régulateur est ouvert, ce qui n’a pas lieu pour le régulateur de Stephcnson -, de plus on peut faire varier autant qu’on le veut et sans effort la sortie d éeoulcmeut et cela dans tous les degrés de passage du maximum au minimum.

Ce régulateur a cependant l’iuconvénient de laisser passer quelquefois la vapeur, même quand il est fermé, car ceilc-ci pouvant s’introduire par e et par e , l’inégalité de dilatation du métal , qui peut résulter de l’inégale répartition de la matière, produit un intervalle vide en e par lequel la vapeur pout entrer.

On a imaginé plusieurs autres régulateurs. Les uns sont a . vannes (fig. 35), les autres à soupape mobile à l aide d’une vis ménagée dans la tige à l’extrémité près de la rnaiu du mécanicien.

Les effets du régulateur ont besoin d’être étudiés. Quand le régulateur est ouvert, la vapeur prend une vitesse proportionnelle a la différence de pression dans la chaudière et dans les conduits de vapeur : quand on réduit son ouverture, le volume d’écoulement diminue : quand on ferme de plus en plus le régulateui, la tension de la vapeur qui mène aux cylindres est notablement réduite; c’est ainsi qu’on régularise la vitesse et le poids remorqué suivant les exigences du service , et l’on a évidemment avantage à augmenter le diamètre des conduits de distribution afin d’être plus complètement maître de cet effet, qui a pour limite la possibilité de débiter assez de vapeur pour rendre la tension dans les cylindres égale à celle de la chaudière.

29. Des TtaoiHs et nçs cylibdrks — Quand le régulateur est ouvert, la vapeur se rend, par dea tuyaux en cuivre de o, oo3 1 d’épaisseur., à chacun des cylindres ; ces derniers «ont en faa/Lv de o, 02 5 d’épaisseur environ. Ils sont divisés en plusieurs parties , comme l’indiquent les coupes transversale et longitudinale ( fig. 37 et 38 )• *» 1

La chambre B, située à la partie supérieure, se nomme 1a boite

,n tiroirs, et contient tes coquille» on tiroir* C. C'est dans cette boite, fermée de tous cétés et mùnio de joints bien étanches, qu entre la vapeur motrice par le tuyau d'introduction A.

Cette chambre de vapeur doit être .tnsSi grande que possible, jmur que la vapeur y soit animée de la moindre vitesse et quelle ne perde pas sa chaleur, et, par conséquent, sa tension.

La partie supérieure contient quatre orifices, e e' g y appelés lumières , dont deux e e ' établissent la communication entre la boite à tiroirs et le corps du cylindre, et dont les deux autres fy'1 communiquent avec l’orifice d’échapjtemeftt Qpar l'intermédiaire de l'intérieur des coquilles. La fig. 36 donne le plan d’un cylindre ; sur une partie , on a montré le cylindre avec le couvercle; dans l’autre , on a supposé le couvercle enlevé et les orifices e' y’ visibles. En a a> sont deux ouvertures elliptiques ; elles ont pour objet de permettre de voir la position des tiroirs par rapport anx lumières quand on règle la distribution. Le couvercle est boulonné avec le cylindrè à l’aide de vis dont1 le taraudage est noyé dans la fonte. >'

Les tiroirs sont en bronze ou en fonte; ils sont animés d'uii mouvement de vn-ct-vient au moyen d’une tige qui passe dans un stnffing-box b. Cette tige est assemblée aux tiroirs au moy en de brides rectangulaires en fer d d d" d " ; la tige tient à la première bride par un taraudage et un contre-écrou. Le deuxième tiroir est relié au premier par une entretoisé qui entre à vi9 dans les deux brides avec deux contre-écrous pour empêcher le desserrage. Ces deux derniers pas de vis sont l’un à droite et 1 autre à gauche. Cela donne le moven de rapprocher ou d écarter les tiroirs, et de les mettre rigoureusement à- l'écartement voulu. On voit que les armatures sont indépendantes des tiroirs, c’cst-a-dire ne forment pas une seule pièce avec eux pour permettre les mouvemens que fait éprouver aux tiroirs In pression de la vapeur combinée avec l’usure. C’est par une raison analogue que, dans les systèmes à trois lumières, au lieu «le quatre, on les place toutes trois à l’extrémité de l’avant de la boite à tiroirs, et on fait la tige «le* tiroirs assez longue, afin que dans le cas où les tiroirs s'usent.

Plan et coupes du Cylindre de Jackson //ÿ ÂBÊh

im

w/Zv////

liùjsi//.

1 m/aS\

Tgr

tr >-*~r ij i i

pH

-MB 77 BK

la tige tendant à s abaisser et à fléchir, cet effet soit plus facile en raison de sa longueur. ,

Le mouvement alternatif des tiroirs introduit la vapeur d'un côté ou d'un autre du pistou par les lumières, dont les dimensions varient suivant les machines. Leur section est généralement égak au io* de la surface du piston. La pression sur les tiroirs par centimètre quarré de la surface de la boite intérieure est égale à celle qui agit sur les pistons ; en sorte que les tiroirs sont Soumis à une grande adhérence sur la plaque sur laquelle ils frottent. Toute la partie en frottement est planée ; et comme l’usée en était assez rapide, on a imaginé de couler cette plaque sur fonte afin de faire éprouver une certaine trempe à cette sûrface pourque, dans tous les cas, elle use les tiroirs sans être altérée. par eux , ci»V il est évident que leur remplacement. est moins coûteux et moin" long que ne le serait celui du corps du cylindre.

Les cylindres dans lesquels le mouvement prend naissance sont en fonte de 0,02 d’épaisseur environ , et de o,3o à o,33 d.C diamètre intérieur, alésés avec soin pour recevoir le piston tourné. r Les joints des tuyaux avec le cylindre se font à brides , et pour es rendre bien étanclufs on y interpose de la toile ou du plouih et du mastic rouge.

Les cylindres sont fermés d’un côté par un couvercle en fonte qu’on peut démonter à volonté quand on veut réparer le piston. Au centre de ce couvercle est un petit orifice destiné à recevoir une boîte à graisse qui communique avec l’intérieur du cylindre. L’autre extrémité est fermée par un couvercle à-peu-près semblable, mais d’un diamètre moindre parce qu’il n’est pas nécessaire «le pouvoir sortir le piston de ce côté.

Dans beaucoup de machines, au lieu de quatre ouvertures, d n’y en a que trois : deux pour l’introduction , et une pour l’échappement ; dans ce cas aussi il n’y a qu’un tiroir au lieu de deux.

La fig. 39 donne la coupe d’un cylindre de Tayleur, ayant, une seule coquille et trois lumières. L’inconvénient de ces trois orifices est que les conduits de vapeur sont nécessairement plus longS dans ce tas; et comme à chaque coup de piston la vapeur qui le?

-NSU8 8N-

remplit pour l'introduction passe par l’échappement sous le tiroir, la quantité de vapeur perdue est plus considérable : sous ce rapport il y a donc désavantage, mais d’un autre côté la surface en frottement est moins considérable. La tige du tiroir dans ce cylindre est dirigée par deux stuFfing-boxes contrairement à la plupart des autres dispositions. Le petit appareil r en forme de robinet renversé sert à introduire l’huile dans le cylindre; il peut se retourner et permettre à l’eau qüe la vapeur amène ou qui est condensée de s’échapper, mais on s’en sert fort rarement, et d’ailleurs sa position serait mauvaise; il devrait se trouver à la partie inférieure. Quelques constructeurs ont adopté pour leurs cylindres une bonne disposition: la paroi du couvercle au lieu d’étre verticale ofFre deux inclinaisons extérieures, l’une du cpté de la lumière , l’autre à la partie inférieure ; cette dernière communique avec un robinet destiné à dégager le cylindre de toute l’eau qu’il peut contenir. Au reste ce moyen de se débarrasser de l’eau est assez rarement employé; ordinairement les coups de piston suffisent pour là chasser par les lumières et elle va de là dans le tuyau d’échappement et dans la cheminée ou bien se réunit à la partie inférieure des tuyaux de dégagement qui est munie d’un robinet. Si les lumières étaient trop tôt fermées par les pistons on ne pourrait se débarrasser de cette eau ; et comme ce fluide est presque complètement incompressible, le piston en venant le frapper éprouverait une résistance analogue à celle qui résulterait d’une masse métallique, ce qui amènerait la rupture de pièces importantes. Le stuffing-box s présente aussi une construction différente de celle adoptée généralement : la fig. 3g en donne les coupes longitudinale et transversale ; la boîte a a l'avantage de contenir de l’huile et d’en graisser toujours la tige du piston pendant son mouvement ; cette boîte forme en même temps stuffing-box en entrant dans le cylindre alésé c, un autre stuffing-box est disposé par les deux manchons a et b et le cylindre-enveloppe d ne sert qu’à garantir l’intérieur de la boîte à graisse de la poussière et des matières ténues qui pourraient s’y introduire.

Un autre système de distribution a été adopté par Sharp et

u/t.* /va ujHnluy

Iloberts , et paraît présenter certains avantages particuliers ; la boite de distribution de vapeur est cylindrique et contient un piston creux en cuivre mené par une tige comme les tiroirs ordinaires. Dans ce cylindre sont deux compartiinens. Celui de l’extérieur reçoit la vapeur par les orifices circulaires o , et l’introduit dans les cylindres par les orifices rectangulaires^ quand la course découvre la lumière correspondante au cylindre ; cette vapeur sortant ensuite du cylindre, lorsque la même lumière se trouve decouverte, passe soit à travers le compartiment intérieur, soit directement dans le conduit d’échappement b. Cette disposition permet de plus grands orifices d’entrée et d'échappement, et le jeu delà distribution y est exempt de pression. L’usure seule du cylindre en cuivre est à redouter et entraînerait des perles de vapeur.

3o. Des pistoxs. Les pistonsqui fonctionnent dans les cylindres moteurs sont de différens systèmes.

Stephcnson emploie un piston dont la coupe et la vue de face sont données (fig. Af),

il est tout en bronze et consiste : en une plaque ayant un renflement au centre avec trois oreilles disposées suivant les rayons du cercle c, et équidistântes entre clics ; une autre plaque circulaire d s’applique sur la plaque b à l’autre extrémité du piston , en permettant le passage du renflement central , et forme corps avec le reste du pistou à l’aide de boulons entrant dans un laraudage ménagé dans la partie b. Les plaques a et d sont tournées presqu'exactement du diamètre du cylindre, mais sans cependant l.e toucher. Les cercles /, qui seuls frottent sur les parois du cylindre, se placent entre les deux ; ils ont o,ot 27 d’épaisseur, et sont composés de plusieurs segmens, mais de manièreà ce que les joints ne se correspondent pas; ils sont tournés intérieurement et extérieurement, de sorte qu’ils s'appliquent exactement sur les parois du cylindre et l’un sur l'autre. Ces joints ont l’avantage de donnée une certaine élasticité aux cercles, en sorte qu'après un certain temps les joints se séparent, les segmens continuent à presser le

-HS80»s-

cylindre « mesure qu’ils s’usent, en vertu de leur force d’extension ; mais bientôt ce moyen deviendrait insuffisant et Pnsttre trop considérable pour que le frottement du piston surlë cylindre rende l obturation bien complète, c’est pour éviter cet inconvénient que l’on emploie les ressorts rrr qui sont au nombre de trois, et qui s’appliquent sur les cercles par deux points. Au centre de ees ressorts passent trois boulons t taraudés dans le renflement central, et munis de deux écrous. A mesure qne les cercles en f rottement s usent, il suffit de tourner les boulons qui, sortant un peu de leur taraudage, pressent sur les ressorts : on resserre aussitôt les contre-écrous pour empêcher les boulons de se détourner. Quand il faut opérer ce serrage, on obtient un accès facile à l’intérieur du piston au moyen du couvercle qu’il suffit d oter en dévissant les boulons.

La fig. 42 donne la coupe et la yuc de face d’un autre piston employé par Stephenson, et qui diffère très peu de celui que nous venons de décrire. Il y a, comme dans le précédent, trois ressorts qui se placent suivant les positions r, r* r".

Souvent les pistons sont garnis avec deux ou plusieurs cercles en fonte ou en bronze deo,oa54 d’épaisseur environ, divisés en trois ou quatre segmen s, et munis de coins placés entre ces segmens, qui sont en outre pressés d’une manière continue par des ressorts , de manière à serrer convenablement les segmens sur les cylindres. Parmi les systèmes à coins (fig. 43), Jackson a imaginé la disposition suivante. La garniture est en fonte, et composée de deux cercles gg' comme dans le piston de Stephenson. On voit que la largeur des cercles n’est pas égale partout. A la partie la plus large est le coin de serrage en fer ou en fonte (pii tend à ouvrir le cercle et à l’appliquer sur l’intérieur du cylindre. Les ressorts plats rr servent à le maintenir dans la cavité t. Dans ce piston, les ressorts s’appuient sur les oreilles o venues à la fonte. La pression s’exerce sur les coins comme il est expliqué pour le piston de Stephenson. Les coins et les ressorts des deux rangées de garnitures sont à joints croisés. Les coins ne commencent à être utiles que quand les cercles viennent

Piston mcüxUique a cloupes Je Jackson

Ont/fo j AB

(ûUf?C

•t/st/ CD

Piston de liai P h - Ibinulry

O VttA <1

Vue. tài Système

P/ajt jhir dtsrsot/s

tlu strrtufc a evzn

à s’user, cal, au moment du montage, les coins sont à peine entrée dans la cavitédcstiuée à les recevoir ;-les cercles s'appliquent d’eux-méiues exactement sur la surface du cylindre. Mais les pistons ainsi disposés sont sujets à un inconvénient auquel ne sont pas ^exposés les pistons à ressorts sans coin»: c’est que quand par suite de l'usure des segmens les coins viennent à toucher la paroi du cylindre, ils Unissent par l’user suivant nnc ligne droite, et ù former une rainure, en sorte que; le système à segmens et à ressorts sans l’intermédiaire de coins sembie«drvoir être préféré, toutes les fois que l’inconvénient qne nonvenons d’indiquer n'est pas évité par de meilleures dispositions Jackson a aussi employé un piston métallique et h étoupe dont les coupes horizontale et verticale sont données fig. 44- Il est composé de deux parties en fonte qui entrent l’une dans l’autre ma, fhl. C'est dans l'espace compris entre ces deux parties que sont placés les cercles en cuivre ou en fonte qui forment ressort et qui à cet effet sont formés de segmens dont les joints sont obliques, 'La partie inférieure est réunie à l’autre à l’aide de trois boulons fe, qui entrent dans un écrou en cuivre et forment serrage au moyen d’un double écrou inférieur. En x est un écrou, taraudé à l’intérieur, et destiné à s’attacher à la tige du piston, également taraudée a cette partie et qui est en outre conique à la partie qui entre dans le haut du piston. Entre les deux disques en fonte et les cordes on serre de l’étoupe qui remplace les ressorts en jouant le même rôle . mais inégalementcCes pistons exigent d’étre démontés très souvent pour remplacer l'étoupc qui ne conserve pas long-temps son ressort. *, •»

llaigk-Foundry fait ses pistons (fig. 45)sur un modèle analogue à ceux de Stcphenson, seulement les disques sont en fonte et les cercles aussi, au lieu d'étre en cuivre; en outre, an lieu de quatre ressorts, il n’y en a qu’au qui imprime sa pression à un coin unique La tige est fixée au piston au moyen d’une clé. Le boulon b opère le serrage ou la desserrage-nu moyen d’un don bkécrou. Les quatre oreilles o Servent à relier les plaques supérieure . et inférieure au moyen deboulous. On voit que, comme dans le

premier piston 4» Jaekson , l’épaisseur lia cwetaesl inégale. C'est dans la partie odafle est plus grande que le qpm est ménagé. La forme de ce dernier est indiquée dans la vue «éteinte; la partie intérieure est terminée pséj^yj^lt #'#1 sites donnant la I initie déc alternent après lequel les cercles doivent être changés, pour éviter que f angle tki eoia vienne frotter contre In parois du erlkuh*. ...

JUes cercles què formènt la garniture du piston d’Haigh- Fournir y sont en fonte ; mais on a remarqué un inconvénient qui dépend de k trop grande épaisseur du cercle à k partie où se trouve, k coin , c’est que la partie la moins épaisse s’infléchit intérieurement et ne frotte plus contre les parois du cylindre. On a remédié à cet inconvénient. Un autre perfectionnement important apporté au piston de Haigh-Foundry consiste en ce que l’appui de k vis qui^ presse 4e coin est pris sur un cercle en acier c concentrique avec le cercle de fonte, ce qui distribue l’effort uniformément sur toute la circonférence. Au contraire, dans le piston Jackson , le point d’appui niét»nt pris que sur le centre du piston, il en résulte qu’outre l'effort d’écartement produit par le coin , il y -a une pression dans le- sens de k ris qui fait que le cercle de fonte, frotte plus fortement de ce côté , tandis que la partie opposée n’éprouve qu’un frottement léger: C'est à cela surtout qu’il faut attribuer l’inégalité de frottement. Tayleur avant Haiglt-Fouodry avait senti la nécessité de répartir également la pression; au lieu d'un coin il en a mis quatre sur la circonférence, lesquels sont poussés par un cercle d’acier déformé par leur pression et qui tend à reprendre la forme circulaire.

La figure 4» donne deux coupe» du piston employé par Bury. Un a supposé dans ces coupes que k garniture était enlevée, cette garniture étant exactement semblable au* précédentes. Il y % trois ressorts dont le serrage s’obtient à laide, d’écrous qui viruwrnf s'appuyer 9ur les bases « b. Trois boulons passant par 'trois oreilles o viennent assembler k partie supérieure à la partie inférieure.. . .. -

Dans les inackiues fixes, eu emploie asm souvent des pistons

^83Sk-

dont ta- pai’tie frottante est formée detoupes an lien d’ une gai i niturè métallique ; mais- cette disposition est beaucoup inférieure

aux précédentes, parce que ces pistons exigent de fréqnens renouveHemene et qu'ils donnent nne pression inégale en raison du grand serrage qu’on est obligé d'imprimer à l'étoupe , pour que le piston soit plus long temps étanehe. Dans une machine locomotive où la rapidité de la course du piston est très grande, eetv disposition est tout-à-fait inadmissible.

La course du piston Varie, suivant les machines, de 0.40 » 0.4b (voir le tableau A de la note a). Dans les machines fixes , l'action de la vapeur dans le cylindre est exactement semblable; seulement le cylindre, au lieu detre horizontal, est ordinairement vertical La position horizontale est désavantageuse en raison du travail inégal du piston sur le cylindre, qni presse de son poids et du poids de satige,etqui, produisant une usure d'un seul enté, tend à faire subir à cette tige une flexion qui la fatigue. Cependant ifans les machines locomotives , comme les pistons sont très petits ef légers, 4’usurc inégale est moins sensible; au contraire-, dans les machines fixes, les pistous ayant tonjours un plus grand diamètre , cette action serait très destructive.

ii. Des tiges des pistons. — Les tiges des pistous ont environ n,o44 de diamètre. Elles sont renflée» en chne à leur extrémité de manière à avoir un diamètre de «,©5. Au mdtoudu piston .• dans le centre du renflement, la dé d’attache , qui peut avoir environ 0,0127 de largeur, fixe le piston à sa tige de manière à éviter tout mouvement. L’autre extrémitéde la tige passe dam le stuffing-bqx ménagé dans le couvercle du cylindre, dont nous avons déjà parié. La tige.est en acier tourné et poli peur donner le moindre frottement possible dans le staffing-box. 8or cette tige s’assemble an manchon à clavette destiné à recevoir la dged une des pompes alimentaires, api, de cette manière, est entraînée par le mouvement du piston. Lassemblage des deox tiges du piston et des pompes alimentaires est donné (fig. 4#)- Le manchon peut

sc fi.vurù différens points afin de faciliter la. pose et le travail des plongeurs suivant, la position dos corps de pompe. >. > •

» , ■ si» , • s^ ^ df • y N •»» * » N ' * * « •'

« 3».., Tètes d'assemblage ber tiges de vision avec la. meclk. - — LexU'ikuùé do-la tige du- piston opposée au piston est composée d’une double tet« U, recevant à son milieu le «été de la bielle par l'intermédiaire d’un axe a en fer forgé, terminé par deu* petites niasses ou guides en acier EAunig .de reborde extérieurs et dirigés outre deux barres ou., glissoires à Coulisses en aeier. d d' aussi fixées aux grandes traverses nu moyen de boulons. Ces guides sont au nombre de deux pour chaque -piéton, lis servent, avec les glissoires, à maintenir la tige invariablement dan? la ligne d'axe du cylindre. J est lai tige du'piston; île piston de la pompe alimentaire ; eu h est un troa ménagé dans le guide et destiné à recevoir l’a*e «. En a' se place la tête de la biélle.de transmission de mouvement. Les gnides sont ëvidés pour les alléger et le rebord les empêche de se déranger de leur , position. Les surfaces sur lesquelles ils frottent étant bien graissées , la tige du piston se trouve être dirigée sans perte de force trop sensible. La-fig 4-8, bis donne le détail de ces glissqkes. , . • , . t

La direction du mouvement de la tige est quelquefois obtenue d’wne feutre manière. L'axe a est terminé à s® deijx extrémités par bq mil rectangulaire en acier qui entoure deux barres aussi en afiier, tendues parfaitement horizontales- et rigides ; taxe a est. ainsi dirigé en glissant sur ees deux barres. ' **

, D'antres moyens sont -employés par divers, constructeurs , mai» ils reviennent tous à- la disposition de k lig. 4 8 bis. ’

d y }, *> pr0 X ' <»>*•-* . ’f ,« •’«% •»

33. Des bielles. — La bielle en, for s assemble d'un côté avec la tige, du piston, de l’autre, avec Taxe coudé (. fig. 49); sa tête et celle du piston sont de construction semblable , seulement cette dernière est double comme il est montré dams la fig. 4^* La construction de ees têtes est à-peu-près la même dans toutes les machines » la fig, 49' en donne la -coupe par le * milieu suivant un plan parallèle à l'axe de la machine.

Corps de lu bielle

Hondeur de la Pompe nlimciiuiirr ft lice du Pi., ton

<Uhr

rimu/rur-

r.ai.

tlu /'aMw

/iy. M b**

Guides ilt* la iitfe d un liston O

</p yîi

•** ar /ttrr

Sfÿ.J/

■ Boite a Graisse

Ouiticx

Tète dr bielle en Coupe

fiyJo

Autre tete de bielle eu élévation

le

*fàt

L'axe dwMMura eslquelqucfois sphé, iqueen son mifiou (fi» 5Sy J)Ü,ir lc' n,ou veinent dans tou, les sens à cause des tor-

sions produites sur cet assemble par les inclinaisons tMks que la pose imparfaite du chemin fait subi, à l’axe coudé, c’est’ sur cettc\partie que flotte l'œij o; b estun coussinet en brome en deur parties desurm a rendre le frottement plus doux. Une chape én çr c embrasse la parue supérieure du coussinet ot s’assemble avec a tifje. de la bielle au moyen des clavette et cimtrc-davotte rf à U manière ordinaire i la -piècc-r taillée eu coin sert à rapprocher les «leux parties du coussipetquaml cUes viennent à s’user ; à cet effet un vide est ménagé en «. Le coussinet dépasse les deux- faces de la tote et est 'muni de rebords extérieurs qui l’empêchent de se déplacer; eny sont ménagés dans la tète de bielle deux trous destinés U recevoir de petites vis de serrage afin de fixer les davettes quand elles sont arrivées à leur place.

Les clés de se, -rage retenues déjà par les vis <j sont fondues par c milieu v et a I extrémité on chasse un coin/qui écarte les deux parties extrêmes et qui est retenu par des goupilles h.

La fig. 5 o, qui s'explique d’elle-, néme, indique un autre assemblage de tête, de bielle avec sa boîte à graisse h. Le serrage des coussinets quand Us s’usent s’effectue au nioycn de la dé e qui serrant sur la contre-clavette d1 rabaisse la chape c et resserre la partie supérieure bt lu coussinet. Cette disposition a l’inconvénient < c changer le centre o de place quand les coussinets s’usent par le frottement. Dans la tête de bielle. ( fig. 4y), |e contre se déplace aussi: la seule. différence, c’est qu’ici.la bielle s'allonge tandis que dans le cas de la fig. 5b. die se raccourcit nais un, avantage .le a teto.de bielle (fig. 4y), c’est qUC l’assemblage de la bride est indépendant de la clavette qui opère le serrage des coussinets.

L emmanchement de la tige du piston avec sa tète se fait au moyen d une douille clavctée.avec elle ( fig. 48 et 53). En A vient s assembler la bielle. Les boulons.de serrage 9 ont pour effet d agir sur les coins pour les empêcher de sortir.

La fig. 5 , donne le détail d’une boîte à huile. ... , , ,

Le tuyau t assemblé à vis contient une mèche de cutjooqui vient

prendre l'huile jusqu’au fond de la boîte et l’amène par un effet de sypbon et de capillarité sur la pièce à graisser'.

I.a tête de bielle qui s’assemble avec Taxe coudé a la construction suivante ( fig. 52). On voit qu elle est très peu différente de < I autre; seulement le inoven de serrage du coussinet sur l’axe coudé est plus sûr et plus régulier puisqu’il suffit de serrer l’écrou 5, et de desserrer l'écrou b' ; la pression exercée sur la face a se transmet en e qui offre une résistance et force le coussinet b à entrer davantage dans le vide destiné à le recevoir et à rapprocher les deux parties qui s’assemblent avec l’axe coudé.

Gc système de clavette n’est pourtant pas sans inconvénient ; comme le diamètre de la partie taraudée est forcément réduit à l’épaisseur de la clavette, elle se rompt très souvent en cet endroit : il faut donc bien.se garder de négliger l’emploi des vis de pression. - • - *

H est important que dans toutes les pièces de transmission de mouvement, la distance donnée d’axe en axe soit invariable, parec-que f les constructeurs, pour donner à leur machine beaucoup de légèreté 1

et peu de volume, ne ménagent que la place strictement nécessaire au mouvement dechacune des pièces; et si la distancp des axes changeait, sbit par un allongement de (a bieHe ou autrement, le piston rencontrerait dans son mouvement le couvercle du cylindre quand j] le piston serait à la fin de sa course. On-iW peutobtenir cette longueur constante de la bielle qu’en calant les edhssinefs à mesure qu'ils diminuent d’épaisseqr par l’osure.

La tête de bielle adoptée paF Sharp at Robçfts' est Vie n préférable à celles des autres constructeurs et mérite une description détaillée (fig. 5^). ■ \

La bride est asaein blée avec le corps de la bielle par les deux pièces on queue d’hironde x traversée par le boulon^. Le serrage se fiait au moyen de la clavette «qui est retenue par trois vis dépréssion.

(in voit que le eoustructenr apristontes les précautions nécessaires pour que la bride ««paisse se détacher de la bielle^ et qu’il a réuni cet deux pièces comme si elles fie faisaient qu’on -seul corps. La «éparfitiande la bnéC tmx la bielle arrive en effet trop fréqm-m-

Tèlt* de l)icllc emplow* par *Stej>hen.Hon

-ns 87 æ <-

mont quand ces pièces ne sont retenues que par des clavettes « pour peu que le mécanicien ne soit pas attentif à les tenir serrées ; il en résulté dans ce cas des aceidens tria graves , car le piston se trouvant libre va heurter le fond du cylindre avec toute l'impulsion qu'il reçoit de la vapeur, sle sorte que le piston T 1rs couvercles et le cylindre lui-méme peuvent être brisés. C’est ainsi que le pistoD de la Jaekson et les cylindres de deux machines de Taylouê ont été Irrisés par la chute de la clavette «ensuite de la bielle elle-même Un autre avantage de cette bielle, c’est que, le coussinet extérieur «■tant carré, les cales qu’on est obligé de mettre derrière à mesure qu'il s’use tiennent mieux, et dans aucun cas le coussinet ne pmi tourner dans la bride.

A l’asseiiiblagc de la tétede bielle, sur l’axe coudé le tourillon Cn frottement est sphérique , comme celui de l’autre extrémité . afin de soulager la bielle dans les mouvemens de torsion dont il u été question ci-dessus.

J4. De l’axe coCdé. — Il est d’une seule pièce en fer forge , corroyé) il a environ 2 mètres de longueur ef.p,i2 à 0,1 3 de diamètre-ct est cylindrique. Les coudes ce' sur lesquels viennent s'assembler les deux bielles , correspondant à chacun des pistons, ont 0,20 à 0,23 de longueur environ, ils sout exactement à angle droit. Sur les parties a a' sont calées les roues de manière à tourner en même temps et dans le même, sens que l’axe. Au-delà des roues l’axe diminue de diamètYc et est réduit environ à 0^1 1 sur une longueur do e,ia environ, terminé à l’extrémité par un collet. Ces parties ou fusées tournent dans des bottes en bronze sur lesquelles repose le machine. L arbre opndé est tourné suivant toute sa longueur. . * ' • , •

* Au moment où le piston reçoit l’impression de la vopenr , d’un côté il transmet cette pression à l’axe coudé au moyen de sa tige et de là bicMcr: or, le piston ayant environ o, 3e, de diamètre, sa surface est 0,07 r»q. r et -la pression étant de 3k, 90 par Centimètre carré ou 3p,ooo k. pur mètre carré, xm aura pour Itf pression eseneéc sur le piston 2,7 3o ktl. ver, eonwftelw « jéitadi es et l’afHre

coudé sont maintenus iu variablement à une distance fixe, la force qui tend à les rapprocher ou à les éloigner est tout entière employée à faire tourner l’axe et les roues, ce qui produit la locomotion. La disposition d'équerre suffit d'ailleurs pour faire passer les points morts, e’est-ù-dire qu’au moment ou la manivelle est horizontale et suivant l’axe de l’un des pistons pour l’un des cylindres, l’autre est verticale et perpendiculaire par conséquent à la lige de l’autre piston qui est alors dans la meilleure position pour recevoir le mouvement. ; , , . X-

Les diverses positions que doivent prendre les bielles donnent des iVottemcns sur les guides du piston pendant qu elles sout obliques , le frottement horizontal étant prcsqu’inseusible puisqu’il n’est produit que par le poids de la bielle. Ou doit faire les bielles aussi longues que possible, afin de diminuer ces frotlemens, car plus leur longueur est grande, plus l’angle quelles fout avec 1 horizon est petit, et moins les frotlemcns sont énergiques.

Ï5. Du mouvement de DÉPLACEMENT- nE la machine. — Le déplacement de lajuachibe résultant du travaillé la vapeurtransmise à l’axe coudé n’aurait pas lieu Sans l’adhérence des roues' sur les rails ; cette adhérence est proportionnelle au poids de la machine et est une fraction de ce poids. Si le poids à remorquer est plus considérable que cette.fraction4 l’adhérence est vaincue, la, locomotion n’est pas produite et les roues tournent -sur les rails sans mouvement de translation ( voir la bote a). Disons d’ailleurs que cet effet arrive rarement en pratique-, ut que i adhérence suffît presque toujours; s’il arrive quelquefois que les roues tournent sans faire marcher la machine, ce n’est qu'au moment de la mise eu traiu , parce que l’on a alors a vaincre 1 inertie du convoi: le moyen d'obvier à cet inconvénient, c’est de diminuer l’ouverture du régulateur; de celte manière ou réduit la pression sur le piston. On emploie quelquefois le moyeu suivant pour mettre en mouvement le convoi, quand on craint que la force de la machine ne soit pas assez considérable; on rapproche tous les wagons les

89 Wfr

uus des autres , de cette manière les chaînes ne sont plus tendues, et la machine, pour ^e mettre en train, n’a à vaincre l'inertie de chacun des wagons que les uns après les autres, en sorte que déjà elle est lancée quand tout le poids à remorquer lui est attelé. L’ adhérence des roues n’est pas toujours la même: elle est plus grande quand les rails sont bieu propres, et quand ils sont tout-à-fait secs ou tout-à-fait humides; elle est moindre quand les rails sont sales et légèrement mouillés.

On a trouvé que l’adhérence des rimes sur les rails est" environ le septième du poids qu elles supporteirt quand les rails sont en bon état, et varie dans la pratique, suivant Stephenson, entre cette limite et un dixième on un douzième ; dans certain t as cette limite extrême pcitt aller jusqu’au quinzième. Ic poids, toujours considérable, qui existe sur les' roues motrices est motivé par fa forme des machines,, il est en outre nécessaire afin de produire une adhérence en rapport avec la préssion maximum de la vapeur. Aussi toutes les machines ( voir note a) travaillant à quatre atmosphères effectives doivent avoir une adhérence variant de i /6 à 1/7 pour que les roues ne glissent pas.

Quand on fit les premières lorô motivés, on pensa que l’adhérence deS rails “ne suffirait pas pour les faire marcher et on elnploya divers moyehs pour transformer le mouvement de rotation en un mouvement rectiligne continu ; ce furent d’abord des IcViers qui se mouvaient comme deux jambes en arrière de la machine, ensuite on se servit de roues d’engrenage fixées sur l’axe moteur et se mouvant sur une chaîne sans lin ou sur des crémaillères;

Dans les machines à marchandises on accouple les deux roues par une bielle munie de coussinets en bronze; de cette 'manière les deux axes reçoivent le mouvement des pistons , et l’adhérence est plus considérable puisqu’elle est fonction du poids et que les quatre roues motrices supportent dans ce cas la presque totalité de celui de la machine, tandis que dans le cas des machines servant au transport des voyageurs , les deux roues motrices supportent un peu moins de la moitié du poids de la mnehinei Dans

U* cas ou les roues sont accouplées , il faut que le cylindre soit incliné pour que la tige du piston passe sous l’essieu de devant ; il faut aussi que les roues soient exactement du même diamètre, parce que sans cela le chemin parcouru par l'une, à chaque tour de roue, ne serait pas égal au chemin parcouru par l’autre, et il y aurait glissement sur les raiLs. Cette condition de légalité des diamètres est difficile à remplir d’une manière parfaitement , rigoureuse, parce que le frottement use inégalement les deux roues , en raison surtout de l’inégalîtéde dureté du fer dont elles sont faites; eu outre les bielles sont sujettes a des chocs très violons et sc cassent souvent soit par l’usure , soit par le grippement «les coussinets : la rupture de la bielle a quelquefois l'inconvénient de faire sortir la machine des rails en arc-boutant sur le chemin; aussi a-t-on cherché d’autres manières d’augmenter l’adhérence par la liaison des quatre roues. Le moyen employé a été de mettre entre les deux roues motrices un rouleau retenu langcnticllcinent à chacune d’elles , à l'aide d’un piston re- «■evant dans son cylindre la pression de la vapeur de la chaudière; lp frottement txercc par ce rouleau sur les «leux roues les rend solidaires , en sorte que le moteur s’exerça: également sur les deux paires de roues, et l'adhérence est une fonction de la totalité du poids de la machine au lieu de netre fonction que «le la moitié, comme dans le cas où deux roues sont seules motrices

La priucipale différence qui existe entre les machines poulies voyageurs et celles pour les marchandises consiste , comme on ,1c voit, dans l’augmentation d’adhérence qu’on s'applique à donner à ces machines pour que le poids remarqué puisse être augmente, sans que les roues glissent sur les rails.

On a essayé d’éviter l’emploi des axes coudés qui coûtent fort cher, à cause de la pci-fcction qu’ils exigent en raison des grands efforts, de traction et de pression qu’ils ont à supporter. On a mis les cylindres hors de la hoile à fumée sur le châssis , mais la condensation de la vapeur est très considérable et la puissance de la machine est diminuée. Cette disposition des cylindres a

Su-uhonsoit

lurtx™ i / cr/nt/y* B. hunier r t/htfrr r

Lumière t/e ,rt*r/ie .A

■ipn

|l|kwii

lül %WilPl

été adoptée sur le chemin de Londres à Greenwich ' , pour économiser de la place en dessous de la machine, et permettre d’y placer le combustible et l'eau, mais cela ne peut convenir que pour de très petites distances. Il semble qu’on doive s’en tenir aux dispositions précédentes généralement adoptées par les constructeurs.

36. Des ïiaoins et db lkcr mocvemext. — Nous avons dit que le mouvement de va-et-vient du piston était causé par la distribution de la vapeur en avant et en arrière du piston ; cette distribution doit être elle-même produite par un mouvement de va-et-vient imprimé aux tiroirs. Ce mouvement est effectué à l’aide d’an appareil nommé excentrique, placé sur l'axe des roues motrices et participant à son mouvement de rotation Cet appareil ( fig.56 ) n’a pas le même centre que l'arltre coudé. Le centre de celui-ci est o, le centre de l’excentrique est o', la distance oo' est ce qu’on appelle l’excentricité. Les deux parties b et r sont eu fonte; elles sont circulaires, et fixées entre elles au moyen de deux boulons à clavette dd. Ce cercle est muni d’une gorge que recouvrent deux demi-frettes circulaires en cuivre //'nommées collier, boulonnées et réunies ensemble par deux oreilles. Les trous de boulon reçoivent les tiges g g' qui communiquent à un levitfr conduisant la tige des tiroirs. De cette manière le moovemenr circulaire de /arbre eoudé fait passer le grand rayon de l’excentrique deux fois suivant l’axe du tirant, et donne, par conséquent, aux tiroirs deux fois 1» position extrême en transformant le mouvement de rotation en motivement du va-et-vient. — Les quitte positions extrêmes dn tiroir sont données dans les fig. 5g et 58. La position a a' correspond au moment où le grand rayon de l’excentrique est horizontal en avant de l’axe des manivelles si le mouvement se transmet directement, et en arrière si la transmis-

1 Toutes les machiues du chemiu de Cer de Dublio à Kingstown out le» cylindres en dehors du cadre. Le chemin parcouru , il est vrai, n'est que de deux lieues.

-NS§92|»«î-

smhi a lien au naoy'en'd’un axe intormédiaive à point fixe, comme 4 indique ia figure 58. La seconde position des tiroirs bb' correspond à une position verticale da grand axe de i’éxcentrique , la manivelle étant horizontal?. La troisième position cc' correspond à une nouvelle- position horizontale de l’excentrkjne. Enfin, dans la quatrième position qu’affectent les tiroirs, l’excentriqùe lès ramène en bb\ comme dans la seconde, et la position de l’excentrique et de la manivelle est donnée en dd ( fig. 58) \

Si maintenant on observe les chemins parcourus par la tige du piston à chaque demi-révolution de ,ia manivelle", on fera les remarques suivantes ( fig. 59).

Quand ia manivelle est horizontale, par exemple en o a , le piston est a l’extrémité de sa course ; pendant la course de la manivelle de o a à o c, le piston parcourt à peu-près la moitié ou exactement les onze vingtièmes de sa course; enfin la manivelle parcourant le deuxième quadrant et venant ensuite s’appliquer suivant la position o e, le piston accomplit la deuxième moitié, soit les neuf vingtièmes de sa course, et va à l’autre extrémité du cylindre; le même effet est produit mais en sens inverse pendant que la manivelle parcourt la demi-circonférence inférieure et revient dans la position o a ; on peut donc conclure que la lhauivellc passant de l’horizontale à l’horizontale le piston ■parcourt une course entière en marchant dans un certain sens, en arrière si la manivelle passe de o a à o e , et en avant si elle passe de o e à o a.

Si au contraire la manivelle est verticale en oc, le piston est presqu au milieu de sa course, et la manivelle en passant à la position horizontale oe, l’amène à l’extrémité du cylindre, puis en redevenant verticaleeno c’, la manivelle ramène lepistonpresqu'au milieu de sa course eu luiirnprimautun mouvement opposé au premier; 1 effet est symétrique et inverse poui l’autre deini-circonfé-

1 Quand nous parlerons de l’avance des tiroirs (39) , nous verrons que,

pour farte de -l'excentrique , les positions horizontale et verticale ne se correspondent pas parfaitement.

-mnmuk-

lencc ; ainsi Ja n>aiuv<?Ile en [lassant de ki verticale a la verticale fait parcourir au piston deux demi-courses dans deux directions - °PPosdes’ ,cs distance* parcourues étant égalés élans les deux cas. lai suivant la même série d’idées ou fera les mêmes observations sur les mouvemens des tiroirs par rapport à ceux du piston. En effet, 1 excentricité étant perpendiculaire à l’axe de la manivelle ; quand celle-ci sera horizontale et ternira à faire parcourir au piston les plus petits espaces dans le même temps, l’axe de excentrique sera vertical et tendra à faire parcourir aux tiroirs les plus grands espaces, en sorte que pendant que la manivelle passera de la position o « à la position o *, et fera accomplir une course entière au piston cd passant de l’horizontale a l'horizontale, l’excentrique passera de la verticale à la verticale et fera ' accomPln' aux tiroirs dqjjx demi-courses, l’une en avant, l’antre en arriéré: or pendant que la manivelle parcourt le premier quadrant o acy les distances parcourue* par le pistou vont en augmentant; et pendant le même, temps l’excentrique parcourent le quadrant o//,, les distancés parcourues par le tiroir vont çn diminuant, en. sorte qne les pins grandes vitesses du piston correspondent aux plus petites vitesses des tiroirs.

U plus grand* vitesse du pistou ayant lieu quand sa manivelle est verticale, èç sera le moment .où l’èxccntriquc sera horizontal et mènera le tiroir le plus lentement; mais connue le droit aura déjà accompli la plus gjnude partie de sa course; la lumière d introduction étant presque complètement déedïiverte, il importe qu il reste, ainsi, afin qne la vitesse que. prend la vapeur dons a partie delà lumière en communication avec la chambre de

vapeur suffise pour établir dans le cylindre la pression de la chaudière. .#

Résumons maintenant les mouvemens relatifs du piston et des tiroirs.

Un excentrique çt upe waotv.be -placés d'éqaeïit* sur „i*»e engendrent deux napuv.emetu rectilignes différons ha mauivdig en passante ibori**utaie id’horizoatale up prime au pistou .un mouvemept rectiitgœ dans; uo même sap», et, dans je, m^me

moment , l'excentrique e» passant sje la verticale à la 'verticale imprime aux tiroirs deux mou venir ns rectilignes dans deux sens

opposés. • • ‘ ' •* »

Beudant que le piston accomplit la premier de «tes mouvemens,

le tiroir accomplit les deux-autres ; ü va et revient sur lui-même ; la lumière qù’U couvrait se découvre et se recouvre succès sivemqnt. •• • • •

Quand au contraire le piston accomplit deux demi-cftrcles en sens opposé, les tiroirs affectent un mouvement rectiligne dans

le même sens. ’

Enfin pour -chacun de ces mouvemens pendant que les vitesses du piston von* croissant, celles du tirôif vdnt décroissant, et réciproquement. • •

j» . Des movvei«£hs ra la mvsivelle. Nous venons de faire comprendre que le maximum du chemin parcouru par la tige du piston correspond au minimum du chemin pârcouru par les tiroirs. Cela dépend seuIement-de ce que faxc.de la manivelle est perpendiculaire à l’axe de l'excedtriqué. On peut d’ailleurs s’en rendre compte par la- figure géométrique qfif donne les positions relatives de-c.es deux appareils pendant une demi-révolution de la manivelle : ihest d’ailleurs évident que ces positions sc répètent

mais en sens inverse dans l’autre demi-révolution.

Supposons b manivelle dans la position o g. 5g), et soit a a la longueur de la bièlle : quand la manivelle est arrivée en o b , la bieHe prend'la position,!) i> , et la distance parcourue par l’axe moteur est proportionnelle à la distance a b'\ quand la manivelle est en a c, la hiefle a pris la position c é* , et la distance parcourue est proportionnelle à la droite b' c ; on voit par les lignes même de la figure que les distances parcourues vont-efi augmentant, et il est évident que eette progression s’observerait également, si, an lieu dte ne prendre que tt-ois positions, «©«S en avions pris un nombre infini^ et si bous avioOs fait varier ses distances par degrés insensible»; «U reconnaîtra delà même manière qtte la manivelle passant successivement par les positions o e, o rf, ae, la

&4ur sb'