‹ Guide du mécanicien conducteur de machines locomotivesChapitre 13 sur 98 · N8105SN · texte numérisé non relu

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acier, faisant Corps avec l'excentrique. Tous <lenx sont entminetlans le mouvement «le rotation «le l’arbre moteur . et distribuent la vapeur à l'un et à l’autre cylindre.

Ainsi, quand on pousse les deux excentriques sur l'un «les colliers, la saillie de ce dernier rencontre bientôt le trou de la plaque qui est de son côté, et les excentriques se trouvent embrayés. Mais il v a une différence totale entre les deux trouve-1 mens imprimés, quand les excentriques embrayent d’un côté ou «l’un autre: en effet, supposons <]ue le piston marche «lans un «•ertain sens en embrayant d'un côté; si l’on embraye «le l’autre, les excentriques .gagnent ou perdent nne demi-révolution, et les tiroirs qui se trouvaient à un certain point «le leur course, an lieu de la continuer, reviennent sur eux-mémes. La fig. 65 (tonné la vite «le côté et la vue «le face des deux excentriques; A donne «•U coupe les distptes qui servent à l'embrayage ; a est le trou dans lequel entre la saillie dit collier. Pour comprendre facilement le changement de mouvement, il faut sc reporter aux figures géométriques qui «lonnent les relations qui existent entre les positions des excentriques et celle du piston. On verra «ju’au mo- ' nient oii le piston sc trouve au milieu de sa course, les tiroirs ouvrent une des lumières ; par le seul changement de côté «le l’embrayage, les tiroirs après être restés immobiles pendant une «lemi-révolution de l’arbre coudé, seront remis en mouvement a contée* vapeur, les excentriques étant embrayés avec l’autre toc. Pendant la marche, ce changement s'opère parla seule pression du pied du conducteur sur la pédalé.

Le conducteur a en outre à sa disposition deux manettes mm, lig. 66, qui sont calées sur l’arbre a, soutenu par des paliers p boulonnés avec la boîte à feu. Cet arbre porte une sorte, fie petit balancier b , ayant à ses deux extrémités deux articulations conduisant les tringles t , qui vont jusqu'à l’avant «le la machine, et participent du mouvement des tirans «l’excentrique par l’intermédiaire de balanciers semblables à b. L’arbre a reçoit le mouvement de va-et-vient, par l’intermédiaire de deux dispositions semblables à tt, situées de chaque côté de la machine”»* les • 10

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deux |>ai lies concentriques sur lesquelles sont moulées les manettes entrant l’une clans l'autre , peuvent tourner indépendamment, l’une dans un sens, l’autre dans l’autre, de manière à donner aux deux manettes un mouvement relatif exactement semblable au mouvement des tiroirs. Ces deux manettes servent a intervertir à la main, après avoir déclanché les excentriques , le mouvement des tiroirs et à changer la direction de mouvement de la machine. Ensuite, dans le cas où un accident arriverait aux excentriques , on pourrait faire marcher la machine à la main; il faut pour cela soulever ou déclancher les barres d’excentriques , comme il a été expliqué pour l’arrêt.

La même figure 64 montre aussi l’extrémité du levier qui sert à soulever les barres d excentrique pour les désembrayer.

Pour dianger le mouvement de la machine arrêtée, on opère sur la pédale une pression continue; par cette manoeuvre on rend les excentriques libres sur 1 axç coudé et on les rapproche du collier d’embrayage opposé au précédent. Alors on renverse la position des manettes en faisant faire un demi-tour aux exccntri- ' ques qui, de cette manière, présentent leur cavité au toc qui s y introduit. La direction de mouvement se trouve ainsi changée.

43. Système a deux excentriques fixes. — Le système à deux excentriques mobiles que nous venons d expliquer a été abandonné par les constructeurs en raison même de la mobilité des excentriques dont le mouvement délicat est très sujet à se déranger et occasionne des retards de marche; ces inconvéniens ont fait penser à adopter deux excentriques fixes sur l’axe coudé.

L’excentrique E (fig. 67), fixé sur l’axe coudé A, est terminé par un double pied de biche dont les deux parties sont symétriques et opposées. Il communique le mouvement à la tige des tiroirs T pat l’intermédiaire du balancier C, à deux flasques, tournant autour du point fixe O et dont les deux tourillons DD reçoivent, les deux cavités circulaires L, et entraînent le balancier et la tige dés tiroirs dans le mouvement des excentriques. I.a figure indique la position des leviers pour aller en arrière dans la

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Details des Leviers

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Détails des deux excentriques Libres ~

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direction des flèches F, et dans ce cas la manette, a la portée du conducteur et qui change le mouvement des tiroirs, est en haut, tournée du côté de la Imite à fumée : pour la marche en avant , le ' , i2 conducteur ramène la manette en bas et, par une double articulation , la barre d’excentrique est relevée par la manivelle coudée à l’aide du galetG tournant dans la chape H ; le pied de biche mène alors le balancier Otî par son petit arbre l)‘, et en changeant les tiroirs change également la direction du mouvement de In marhine. Quand on veut chauger le mouvement de la machine, la position des tiroirs doit être modifiée; ainsi, quand il est à la fin delà course d’un cèté, il doit être ramené à la fin de la course de l’autre : tel est le but des plans inclinés du pied de biche; ils viennent rencontrer le bouton du levier des tiroirs et le forcent à se déranger, jusqu’à ce qu’il ait pris la position symétrique et qu’il se soit cnclanché naturellement dans le maneton. On comprend qu’il faut une grande pression pour vaincre ainsi les frot** v >' i tenions des deux distributions. La grande manette sert à faire mouvoir les tiroirs et à changer ainsi le mouvement de la machine, mais elle ne peut servira la marche à la main: c’est un désavantage des machines aune seule manette; mais , en compensation , elles sont plus faciles à conduire dans le passage des plates-formes. Pour l'arrêt on met la manette verticale, et les pieds de biche ne donnent le mouvement ni en liant ni en bas du balancier, mais restent au milieu

Dans ce système, pour régler la distribution également pour la inarehe en arrière et pour la marche en avant, il faut placer fa manivelle au point mort et caler l'excentrique sur l’axe coudé , de inaniète à ce que son rayon d’action fasse un angle droit avec la ligne milieu AO. L’angle OAD que fera l’excentrique avec chacune des positions des barres cnclanchées eh haut et en bas donnera là quantité dont le tiroir différera delà marche rigoureuse, et la distribution aura une avance ou un retard correspondant, suivant . ' que l’excentrique sera calé en avant ou en arrière de la manivelle.

D après la figure, il y aura avance des deux côtés. Si la manivelle au contraire était au-dessus, il y aurait retard des deux côtés.

DtgitiJedfcy Goôglè

Nous tâcherons de nous rendre compte plus loin dé ect effet par des dignes géométriques. • . ■' k. f ‘ ’

44- Svstèsie.de StechessoS a ql’aïue excentriques. — En présence de cette difhcûlté, les constructeurs ont dû adopter une disposition qui permit de donner aux. tiroirs Une avance en avant et en arrière-, Hawthorn a donc essayé t)n troisième système a quatre excentriques, employé depuis par presque tous les constructeurs et, avec quelques modification», par JarksOn lui-même dans ses nouvelles machines à sixïqnes. La figure 68 donne le dessin du système adopte par Stephénsen. .

Les deux- excentriques *e'e" sont dqstinés à faire avancer- la machine, les deuxautres la font reculer.; ces deux systèmes sont deux à deux à angle dçoit : les deux excentriques d’un ménusystème «ont aussi à angle, droit , mais les deux systèmes forment entre eux un angle qui est moindre que deux droits d’une quantité égale à la somme des avances; les deux excentriques e'f communiquant le mouvement par l'intermédiaire de l’axe ii ■à la tige des tiroirs du cylindre de gauche, et e"f" communiquant le mouvement par lé moyen du même axe i'i’ â la tige des tiroirs de droite. Une élévation des tiges d’excentricjue et de leurs leviers de transmission est donnée dans les figures 69 et 69 bis , eq deux positions différentes ; les tiges des excentriques sont terminées par des crochets gif ayant “une encoche à l'angle qui sépare les deux branches, du crochet. - . ...

Ces encoches sont destinées à recevoir le mancton cl à- s’urtir avec lui invariablement quand op veut donner le mouvement comme il est indiqué dans la figured^ bis. La figure 66 donne la position des barres d’excentrique au. moment où elles cessent d’agir, c’est-à-dire quand la machine -eat arrêtée. Le mancton est assemblé avec les leviers hh\ calé sur les axes û"r fig. 70. Ceux-ci tournent daus des coussinets en bronze fixés au châssis, de là machine et faits en deux pièces comme les supports ordinaires fixés par des boulons sur les grandes traverses, -et pouvant, se serrer quand le cuivre commence à* s’user. Sur tes mêmes axes sont

f'tt) . 68.

Plan delà Distribution de la— Sleph

^ T Xgg * VÎT HT’ 1 •

calés sur rond les leviers //' delà même longueur que les levierhh' sur lesquels sont assemblées les tiges des tiroirs m à tenons et mortaises retenus par des Imulons qui les fixent l'un à l’Aitiv invariablement et ne permettent que le mouvement vcrlieal dû a la flèche de Parc parcouru par le levier kW. L'autre extréirtité de celte tige horizontale est assemblée à la 1ère de l’axe des tiroirs de la même manière. . x - * • .**1 <■ ■'

Les barres d’exeenlrique, -venant embrasser le maneton,' entraînent les manivelles II’ et les leviers hh' dans leur mouvement de va-et-vient, et le communiquent par ce moyen aux tiroirs euxniémos. Les leviers t et li étant de la même longueur, la course <Jcs tiroirs est égale à.- celle des excentriques. Aux mouvrmens * obliques d’une barre d’excentrique correspondent les mouvemenhorizontaux de la tige du tiroir, tandis'qûe les leviers et les tnaifiveHes se meuvent snivant un are de cercle, comme il est indique par les figures. Les pieds de biche des leviers sont en acier, poui diminuer l'usure. Il pst nécessaire que toutes ces pièces ne prennent pas de jeu dans leur assemblage et ne soient pas susceptibles d’élasticité, parce que de Ic'ur immobilité corrélative dépend la régularité de la course des tiroirs. »

Les, excentrique» ee" sont à angle droit .pour que leur grand axe soit aussi à angle droit par rapport à la manivelle correspontlaïUc au piston qu’ils font mouvoir, et ils sont en avance d’un quart de révolution, afin cpie la'lumiérc dû u troc! action soit ouverte quand le piston est au milieu de sa course - Ils sont placés de manière à coque la tige du piston fasse avancer la machine en poussant l’axe quand il est en bas, et en l’attirant quand il est en liant, en sorte que les roues gaa retient suivant la flèche, et font avancer la machine. . . • : ; . y

I^es deux autres excentriques sont nécessaires pour faire aller la machine en sens inverse, et les dispositions de détail adoptées pour los premiers excentriques sont exactement semblables pour les autres. Les pieds de bic he prennent les deux manetons extrêmes tut! au lieu des deux manetons h h' (fig. yoj.'L’axe « communique sou mouvement de i-otation alternatif à l’arbre j au moyen

. ‘ “ Di’güizâlnîy Ccîogle

^llOUN- a

«lu levier p. Sur rot axe j est calée une petite manivelle munie du deux yeux s, t; sur le dernier s’assemble une longue tringle se terminant à la manette m, auprès du conducteur de la machine. C’est à l’aide de cette manette que I on donne le mouvement d’arrière ou le mouvement d’avant, ou que l’on arrête la machine. Pour empêcher les excentriques d’agir sur les tiroirs, un levier n articulé sur l’axe c s’abaisse, et les pieds de biche sont sans action sur les mandons, et par conséquent sur les tiges «les tiroirs.

La figure 69 indique la manette dans la position milieu M'. c’est-à-dire les tiroirs étant à l’état de repos , et la ligure 69 bis l’indique dans la position M, c’est-à-dire tendant à faire marcher la machine en avant. Celte manette est d’ailleurs fixée dans la position qu’on lui donne par un guide à crans.

Dans le* cas où la machine est arrêtée, la manette est dans la position verticale M’ ; les leviers s et //('p"' sont horizontaux; les excentriques sont tous débrayés, et leur action ne tend qu’à faire «1 mouvoir les leviers nn' autour de leur point de rotation c sans agir sur les tiroir?; les autres barres d’excentrique sont aussi soutenues par des leviers semblables. Dans ce cas, la distribution n ayant plus lieu, la machine ne continue son mouvement q’uà cause de son inertie.

Mais lorsque le levier à main est amené à la dernière encoche de l’arrêt, les positions des leviers d'excentrique changent, le . levier p'" se relève’ et prend la position p de la figure 69 bis en tournant autour du point de rotation j. Le levier p" est au contraire abaissé dans la position p', et retient les excentriques d’atrière , de manière à ce que les encoches ne viennent pas entraîner dans leur mouvement l’axe a et le levier du mouvement arrière.

Quand, au contraire, on amène le levier à main à la position M*', les barres d’excentrique d’avant re sont désengrénées , et les autres/jf1 sont mises en relation avec l’axe moteur des liges «le tiroir. On voit donc que la machine peut prendre un mouvement d’avant ou nn mouvement d'arrière en plaçant simplement le levier à main en avant ou en arrière. Le mouvement de l’axe i est communiqué à l’axe j par l’intermédiaire du levier p

Svarième cl** ^tcjihmson

(lig. 69 /n's), et cet axe,/ est lui-même en relation avec la tige .1 manette T que le conducteur a à sa disposition. Ces tiges, que les excentriques mettent en mouvement, occasionnent un certain frottement dans la tnacliine. On voit que dans cc système les liarros d'excentrique sont suspendues à fies leviers et à des pièces verticales, attachées directement ou indirectement au levier de changement de mouvement. Cela leur ôte de leur solidité , et il peut arriver que le pied du biche sorte du mnnelou. Pour évitci cela, quelques constructeurs out roi» le let'ier des excentriques au-dessus de l’axe de communication, et l'on a mis les fourche» «laits un sens opposé, fie sorte que pouf le mouvement Icsfourrhc» pressent sur l’axe de tout leur |>oids. Mais cette disposition est sujette à-un grave inconvénient : c’est que par accident les barres < <1 excentrique opposées à celles qui doivent donner le mouvement peuvent tomber sur Taxe, et les deux directions opposée» fie mouvement imprimées aux tiroirs doivent uécessai rement amener les ruptures fies barres , tandis qu’au contraire , flans l'autre disposition, les barres d’excentrique 11e peuvent, dans aucun cas, donner, en se détachant, un mouvement contraire aux tiroirs. . • • . i ■» .

Cette disposition des excentriques est adoptée par M. Stephen- . son et imitée par d’autres constructeurs avec diverses modifications dans les communications de mouvement. O levier uniqttr destiné à changer la direction de la machine en intervertissant l'ordre d'introduction de vapeur, est commode pour cette manoeuvre ; mais il a l'inconvénient de ne pas permettre au conducteur de faire marcher les tiroirs à la main pour de petites distance» quand un accident est arrivé aux liges d'excentrique.

il est inutile fie dire que l’on peut, dans ce système, ménager l’avance du tiroir pour l’avant aussi bien que pour l’arrière en faisant faire un angle aigu dans les deux ras à l'un et à l'autre excentrique par rapport à la manivelle correspondante. ' « ^

45 Système a quathe kxcesthiques de Jackboh La même

disposition à quatre excentriques a été adoptée par Jackson

HËII-28SN-

«Liiii su nouvelle machine à six roues la Versailles (lift. 71 ).

A est la vue do côte, B le plan, C la vue de* face. IjC principe «l'embrayage et de désembrayage r?st le même que celui de Steplicnson ; les fourches «les excentriques viennent communiquer le mouvement aux tiges «les tiroirs t au moyen des chapes 00'. Pour changer le mouvement de l'avant a l’arriére, le conducteur de la machine relève le taquet d qui presse sur le levier et comprime le ressort; celui-ci se redresse et le conducteur ramène la manette M «lans la position M', alors le taquet d rabaisse de nouveau le ressort et la manette se trouve fixée dans une position invariable dans l’encoche. Pendant lé passage de la position M à la position M' le tirant Tagitsur la manivelle e" calée sur l’arbre /> aussi bien «juo le douille levier ee'. Le point /de la manivelle vient en f\ le point*/ du levier e’ yient en g et les deux leviers gh, gj viennent en g'h\ g‘j\ tandis que le point A vient en k\ et les deux leviers kl et km viennent se placer en k'i et AW,en sorte que les premiers excentriques qui embrayaient d’abord sont flcsembrayés , et réciproquement ; le mouvement de la machine a donc changé de direction, puisfjue les excentriques sont deux à deux en retard d’une 'demi -Dévolution. • ,t

Quanti la manette M ésf.daus'le cran du milieu, le double levier ee' est horizontal } les quatre tiges g h , ,gj. kl, Am sont verticales et les quatre excentriques, sont désembrayès. Ce système a l’avantage d’étre plus simple que celui dè Stephenson ; de plus, il est composé de pièces plus fortes, moins sujettes aux vibrations dues a I élasticité, et il est par conséquent pins exact dans son travail.

Nous avons déjà dit «pic les pieds de biche ont pour but «le régler la distribution d’une manière symétrique pour changer le sens du mouvement. Dans la position intermédiaire, quand les pieds de biche n’agissent nullement sur la distribution, ils doivent être à une distance telle que dahs le mouvement alternatif «ju’ils continuent à recevoir des excentriques, ils ne -puissent rencontrer les mandons des tiroirs; «juelle que soit d’ailleurs la position de ceux-ci. -•sp-'a»- • ^ 1

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.Système ii'lt.u<;n Focsbry a quatre ExcBvriiiQrF» — Ix sy*lî-mc d’Haigh Fourni l'y diffère peu de ceux do Stcpbenson et de Jackson. La fig. 7a donne une idée de ce système. Le balancier A tournant autour du i»oint fixe » donne le monvement à la tige du tiroir T et le reçoit du pied de biche. Les deux excentriques U sont embl avés, les deux autres B’ ne le sont pas et servent à la marche en arrière.

Le changement de mouvement sc fait à l’aide du levier C mu en liant et en bas parla manetteM; les positions extrêmes et milieu ipic prend la manette sont limitées par le tirant D, terminé à son extrémité par trois crans qui s’arrêtent sur un axe ‘6 placé à l'extrémité de la machine et hors de la portée du conducteur, ce qui est "évidemment un inconvénient. »*.•’

Ce système a d’ail leurs beaucoup d'analogie, crimine on le voit, avec la nouvelle Jackson, et peut donner, commetous les systèmes a quatre excentriques, de ^avance en avant et en arrière.

47. Tiikorif. de la disthibutiox a del'x excestiuqces fixes. - Le cliangemenf de mouvetpeot avec les deux excentriques se foit d’une manière analogue à .celle qui s'applique déjà dans les machines employées dans les mines, en rattachant la barre d’excentrique au côté opposé du levier du tiroir.

Si on conseryait la, disposition qui consiste à cnclancber les excentriques sur le levier inférieur pour la marche en avant, il eu résulterait que la distribution éprouverait du retard des deux . côtés, comme il est facile de s’eh i-endre compte. Soit og (fig. 73) la manivelle au point mort,. cb le levier îles tiroirs. Supposons que la barre d'exeeptrique s’enclanche en c pour la marche en avant ( flèche /) , et avec b' poiu1 Ja marche eu arrière ( flèche/' ). >

Pour que l’excentrique soit calé rigoureusement, il. faut que, quand la manivelle og est au point mort, le rayon d’excentrique „ soit d'équerre avec la baVre d’excentrique; (la position de celle-ci variant ) le calage normal serait en <>a' , en plaçant le rayon,de l’excentrique à angle droit sur la ligne intermédiaire oa., ■ ■ .

Quand on veut mardter en avant, la barre d excentrique étant

«ic, l’excentrique devrait être calé en oc", formant un angle droit avec oc; au lieu de cela, il est en on' : / y aura donc retard, la manivelle se mouvant dans le sens «le la flèche/.

Dans la marche eu arrière (flèche/!), |a barre d’excentrique étant ub', l’excentrique devrait être en ob” . Il est en on’, c’est-à-dire en retard encore de la même quantité que pour l’autre marche, quantité représentée par l’auglc c'ou' — a ol>"= b’ oa=boc. Pour * avoir de l’avance avec une pareille disposition, il faut caler l'excentrique en ir -, on a alors, dans la marche en avant, une avance donnée par l’angle i” oc" ; mais aussi, dans la marche en arrière, le retard est très considérable et est représenté par l'angle t 'ol/', ■

Cependant on peut obtenir une avance «lans les deux sens en cnclanchanl la barre d’excentrique en à’ pour la marche eu avant. L’excentrique sera alors calé eu a (fig. y 3 bis), pour la marche normale, et il y aura pour la marche en avant une avance représentée par aob” ; et pour la marche en arrière, par un angle égal à a oc”.

Comme cette avance est généralement insuffisant?, on peut la iloublcr sans donner du retard dans, la marche en arrière. C’est

dans ce but que plusieurs constructeurs ont raccourci les barres d’excentrique et augmenté la longueur des leviers des tiroirs. On a pu obtenir ainsi une avance considérable dans les deux sens (fig. 74).

L’inclinaison de la barre d’excentrique présente tin inconvénient qui est trop important pour ne pas le signaler. Si, par une cause quelconque, le ressort qui supporte la chaudière descend ou remonte, la barre d’excentrique donne aux tiroirs un mouvement de translation qui le dérauge. Ainsi, en cherchant quel serait le mouvement des tiroirs pour une oscillation de ?.o millimètres du ressort, on trouve qu’il serait de a millimètres pour la distribution fig. 67, et de 3 uiillim. pour la distribution fig. 74 : sut une autre disposition nous avons reconnu qu'il s’est élevé jusqu’à 8 millimètres. Dans ce dernier cas, les irrégularités qui en résultent sont très nuisibles: * * ■ ■ ’• ■**••■* V*’1

-Næm&'s-

Ou pool se rendre compte de cet effet dans la figure •ji bis. Supposons que l'axe 1 «lisse en In barre d'excentrique ob' viendra en o b"’, et dérangera le tiroir d une quantité b b ”.

48. Svstkmk a nrxx ExchxrKiyirs n» es i»e M. Cave. — r Noos vêtions de démontrer qu’avec deux exceutriqnes fixes il était possible d'avoir une avancé pour la marche en avant et pour la marche en arrière; que cette avance dépendait de l’angle formé par les barres d’excentrique dans leurs deux positions extiémes.

Nous avons «lit enfin «juc jusqu’à présent cet angle avait été tout-à^fait insuffisant. M.*Cavé, dans sa première locomotive, a raccourci la barre d’excentrique et augmenté la longueur des leviers «Les tiroirs, de manière que l’angle d’avance est en moyenne de i5°pour la marche en avant ou en arrière, et que cet angle peut s’élever jusqu'à 3o° pour la marche en avant, sans qu il y ait du retard pour la marche eu arrière.

La disposition de la distribution est indiquée dans lés figure» 74 et 74 bis. Le levier des tiroirs aa tourne autour d’un-point v placé au niveau de l'axe du cylindre, en sorte que -l'inclinaison «les deux barres est la même, et que les inconvcnicns de cette inclinaison sont ainsiréduits à lpur minimum.

L’excentrique est cDclanohé dans le manofon supérieur poui la marebe en avant. . m %

On remarque, qiic cest le levier «les tiroirs luî-méine qui, pai sa forme courbe, remplit (office «le pied de biche ; le manelon fixé à l’excentrique force les tiroirs à se déranger eu appuyant sur les courbes latérales quand on veut renverser le mouvement.

Il y a lieu de signaler, une disposition heureuse de eette distribution qui est le recouvrement du tiroir pour l’entrée «le la \apeur. Cela réalise les cpndilions les plus convenables pour la marche, c’est-à-dire l' économie de vapeur en n’ouvrant la lumière «l’entrée qu’au commencement de la course et la fermant bien avant la fin. La lumière d'échappement est ouverte prématurtV mept d’une quantité un peu inférieure à celle «pii est donnée pat l’avance.

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