FRACTION

de la

course parcoame

à la fin de CHAQUE ARC, à partir

do point mort.

Avec le tableau précédent, il est facile de vérifier le fait que nous avons énoncé; savoir : que l'excentrique étant placé d’équerre sur la manivelle, et la largeur de la lumière étant égale à la demi-course du tiroir, la vitesse d'écoulement est constante; il suffira pour s’en assurer de diviser les chiffres de la troisième colonne par les ouvertures moyennes de la lumière et correspondantes aux mêmes arcs.

Ainsi, par exemple, de a5° à 3o°, la course est 0,0201; l’ouverture moyenne du tiroir est comprise entre 0,21 13 (ouverture à 25°), et o,2&oo

0,21 i3 + o,25oo

(ouverture a 3o°, elle est donc égalé à =>o,23o6, le quo-

"cnl 5-7=°»o87-

Ce chiffre de 0,087 se répétera en effectuant le même calcul pour les autres arcs. La surface du piston étant constante d’un côté , et de l'autre la longueur du tiroir restant la même, il en résulte que les vitesses sont bien représentées par le quotient abstrait précédent, et sont par conséquent constantes.

Dans l’application, cependant, il est rare que la lumière soit aussi large que la moitié de la course du tiroir; ordinairement elle est plus faible, et le tiroir dans sa inarche dépasse les bords de la lumière : l’ouverture reste ainsi

-Nff253§5N-

complète pendant plusieurs arcs. La vitesse maximum est alors naturellement au milieu de la course; et toutes les autres sont inférieures, mais dans une assez faible proportion. Nos calculs sur les résistances de la vapeur par la lumière seront alors plutôt exagérés que restreints.

En second lieu les tiroirs présentent souvent un recouvrement dont la mesure s’établit en plaçant le tiroir au milieu de sa course, et en prenant la quantité dont il dépasse le bord de la lumière, soit en dehors pour l'introduction de la vapeur, soit en dedans pour l’échappement.

Ce recouvrement est de •/> millimètre en général et de chaque côté; son effet est de restreindre les ouvertures et par suite d’augmenter les vitesses , mais dans une faible proportion.

Dans les machines locomotives on a reconnu r utilité de faire précéder le départ du piston par la distribution, ce qui modifie complètement les vitesses d’écoulement ; c’est ce que l’on nomme l’avance du tiroir.

L’avance du tiroir, d'après la méthode employée dans les ateliers, est la quantité dont la lumière d’introduction est ouverte au commencement de la course.

Cette ouverture prématurée a lieu en calant l'excentrique dans une position inclinée sur l’avant, de manière à ce qu’au point mort le tiroir ait déjà dépassé le milieu de la course.

Pour rester dans des termes plus généraux , nous appellerons avance du tiroir l’angle que l’excentrique forme sur l’essieu coudé aVec la position qu’il devrait avoir pour la marche normale et sans avance.

Cette définition est générale, même pour la position normale de l’excentrique: pareequ’on sait que si la barre d’excentrique est inclinée, l'excentritfue dans sa position normale ne sera pas calé d’équerre avec la manivelle; mais qu’il en différera de l'angle que la barre d'excentrique fait avec l’horizon.

Nous ne reviendrons pas du reste sur ces considérations , qui ont été développées dans le courant de l'ouvrage.

L’avance du tiroir, ainsi déterminée par l’angle que forme l’excentrique en avant de sa position normale, donuc des effets très faciles à analyser. La position des tiroirs, que nous avons déterminée dans le tableau 3, se trouveavancée d’un certain nombre de degrés. Ainsi , quand on a une avance de ?5° par exemple, au 10* degré de la marche du piston correspondra le 35' degré de l'ouverture des tiroirs; au i55* on aura la' position de 180» ou le tiroir fermé , et à i(io° il est ouvert en sens inverse de 5*; enfin à o°, ou au point mort, le tiroir est ouvert comme à a 5*.

Par suite de cette ouverture prématurée de toutes les lumières, on arrive aux résultats suivans.

--*Ü254gH-

Pour l’entrée de vapeur, l’ouverture est beaucoup plus grande pour les premiers arcs ; et la pression sur le piston s'établit sans entrave.

I,a lumière commence à se refermer avant le milieu delà course; la vitesse de la vapeur augmente jusqu'à devenir intinic ; quand le tiroir se referme 25° avant la fin de la course, la lumière d’admission s'ouvre de l'autre côté ; et le piston marche à contre vapeur pendant ces 25°.

La lumière d'échappement au commencement de la course est déjà très ouverte, et elle permet ainsi le facile dégagement de la vapeur tris dense qui doit se détendre à la pression atmosphérique.

La lumière d’échappement commence à se fermer à partir du milieu de la course et empêche la vapeur restante encore dans le cylindre de s'écouler. A 2 ïi" avant la fin elle se ferme et s’ouvre immédiatement du côté opposé, de manière que le piston finit sa course à contre-vapeur.

De ces effets, trois seulement sont influent :

i ° Le dégagement prématuré de la vapeur, qui évite une résistance considérable ;

7° La contre-vapeur qui nuit évidemment au travail de la machine ;

3° La fermeture prématurée de la lumière , qui économise une partie de la vapeur et la fait agir par détente.

On peut éviter en grande partie la contre-vapeur en donnant du recouvrement extérieur au tiroir , et en même temps ce recouvrement permettant d’intercepter plutôt la vapeur diminue la quantité consommée. On évite donc un inconvénient , et on trouve un avantage eu donnant du recouvrement du côté de l'entrée de vapeur.

Pour étudier maintenant les vitesses de passage dans les lumières on peut partir du tableau & calculé pour la machine la Versailles, construite par

Jackson.

Dimensions générales de la machine.

Diamètre du piston. . o m. 33o , surface. . . o, m.q. o855 ■= 8 d.q. 55'.

Course ont. 46, volume d’une cylindrée.. . 3g d.c. 33.

Diamètre des roues. . t m. 67, circonférence 5 m. a46.

Lumières, longueur . o m. 235, contraction o m. 65.

longueur réduite. . . o m. i53, largeur maximum o ni. 028.

Coursede l’excentrique, o m. 070.

Le tableau étant fait par arc de 5°, ou par ‘/71 de la circonférence, a 10 lieues, ou 4° kilom. à l’heure, ou 1 1 m. 1 1 1 par 1", la machine 11 m. m

fait — = 2 tours, ti8, et parcourt 2,118 X 72= • 62 arcs de 5'

par 1". Chaque arc de 5° est donc parcouru en 1/152 de t".

Le volume développé par la marche du pistou pendant chaque arc est

facilemcnt connu au moyen des chiffres donnés daus le (ahleau 3, multiplies par la surface du pislon ; la course des lumières est donnée dans le même

tableau: il suffit d’en défalquer le recouvrement pour avoir l'ouverture à la fin de chaque arc. En multipliant par la longueur réduite o,i53 on a la surface réduite par la contraction.

Enfin c'est la surface moyenne de la lumière pendant deux arcs successifs qui doit être seule considérée pour le calcul de la vitesse de la vapeur écoulée pendant l'arc de 5*. Cette vitesse s’obtient en divisant le volume écoulé par la surface. C’est la vitesse par arc de 5°, ou par 1/152 de seconde. La vitesse par seconde est t5a fois plus forte ; ees vitesses ligurent dans le tableau suivant, aux colonnes sept, dix et treize. C’est ainsi qu’a été fait pour tous les arcs le calcul des vitesses ; nous ne donnons ici que le calcul déjà réduit , mais il sera facile de vérifier l’opération.

Ces vitesses sont déterminées pour la Machine dans trois hypothèses :

i’ Sans avance ni recouvrement l ou plutôt, ce qui est à-peu-près de même , avec un recouvrement de '/i millimètre , pour être certain que la vapeur ne passe pas directement de la chaudière dans le tuyau d’échappement).

i° Avec une avance de 25” et un recouvrement de >/, millimètre intérieurement et extérieurement.

3” Avec une avance de a 5" et uu recouvrement de to millint. ’/i correspondant à 17° '/j, ou tel que la lumière d’introduction ne s’ouvre que de 7° */a seulement avant la fiu de la course du pislon.

( Ces calculs servent pour les entrées de vapeur des machines dont la distribution est réglée le plus convenablement.)

-HEi256gN-

Surfaces moyennes ',des lumières et vitesses de passage déterminées par arcs de 5 0 par les tiroirs de la machine Versailles : 1° sans avance; 2° avec avance de 25 0 et recouvrement de */2 mm.; 3° avec avance de 25 0 et recouvrement de 10 mm. >/2 ( pour une vitesse de marche de 10 lieues â l’heure).

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