MS598K
cheminée est de o,35, et sa hauteur de deux mètres au-dessus de la chaudière.
La petite hauteur que I on est forcé de donner aux cheminées* de machines locomotives à cause des travaux d’art sous lesquels elles doivent passer, ne suffirait pas pour produire un tirage assez énergique pour la production de vapeur nécessaire. On a donc été obligé de l’augmenter par des moyens artificiels ; les moyens mécaniques tels que la ventilation ou i'insufllation ont été trouvés insuffisans et coûteux. On s’est arrêté à faire servir la pression de la vapeur inutile. A cet effet on l’envoie dans la cheminée pour y imprimer à l'air une vitesse qui tend à entraîner l’air chaud et la flamme à travers les tubes et à amener l air dans te foyer à travers la grille. Le tuyau d’échappement g est conique (fig. 10, ii et i3), et la contraction que la vapeur éprouve en s'échappant augmente la durée de son émission et donne un tort tirage : on augmente ainsi la production de vapeur; mais d’un autre côté la pression de la vapeur ainsi conservée pour créer le tirage agissant en sens contraire du mouvement du piston, tend à diminuer la puissance motrice, et cette perte de puissance devient, dans les grandes vitesses, assez notable : mais il était nécessaire d’employer une partie de la force motrice pour produire le tirage, et ce tuyau d’échappement est évidemment le moyen le plus simple, le plus facile et le plus énergique. Il reste à savoir seulement si dans les grandes vitesses on ne pourrait pas augmenter l orifice d’échappement sans nuire à l'activité du tirage : oni** • arriverait alors à diminuer la durée de la pression qui s exerex? contre le piston. C’est une question importante à résoudre, et pour laquelle il serait utile de faire une suite d’expériences.
La graude porte qui se trouve sur l’arrière de la boite à fumée est destinée à permettre l’accès aux cylindres et aux tubes pour les visiter et les nettoyer. Au-dessous est une porte plus petite pour ôter les cendres et les escarbilles qui peuvent se réunir à h partie inférieure • ,
■jI
ai. De REGISTRE.
Cn conducteur de machines locomotives
vV'l
HgfiOët-s-
doit toujours être maître de son feu, indépendamment de la quanlité de combustible qui se trouve sur la grille. A cet effet, on ménage dans l’intérieur de la cheminée une plaque presque circulaire en tôle, dite papillon mobile (fig. io et >4), autour d’un axe dont la position permet au tuyau d’échappement de passer par une ouverture circulaire ménagée à cet effet au centre du papillon b axe est en fer plat, boulonné aux ailes et terminé par deux . parties cylindriques s appuyant et tournant sur les parois de la cheminée , et portant une petite manivelle qui , au moyen d’une tringle reposant sur une fourche, est mise en mouvement par le mécanicien. La tige de communication est terminée par trois crans qui indiquent les diverses positions du registre. Cette manière de régler le tirage, outre les avantages de simplicité et d’efficacité, est encore utile quand on jette le feu, pareequ’il se forme un courant d’air froid extérieur qui s’introduit par l’effet de la raréfaction de celui qui est en contact avec les parties échauffées delà chaudière et qui faisant brusquement changer la température des parties métalliques, les contracte fortement et les détériore.
U est bon de ne pas oublier que quand le registre est levé, la vapeur n’est pas visible à éause de la grande quantité d'air chaud qui 1 absorbe; quand il est baissé, la vapeur sort en bouffées
-On a imaginé de régler le tirage de plusieurs autres manières. D abord on se contentera, pour modérer l’activité du foyer, d introduire dans la cheminée de l’air froid en ouvrant a volonté, et à l’aide d’une manette à la portée du conducteur, les portes de fumée destinées au nettoyage. Mais cela est un mauvais moyen , pareeque le tirage est diminué à un tel degré que le foyer en est presque éteint, la quantité d’air froid introduite étant trop considérable. En outre, ce moyen a l’inconvénient de faire varier brusquement la température des feuilles de métal de cette partie de la chaudière, qui, sous cette influence, se tourmentent et se
détériorent. • • • •
On s est encore servi à cet effet de la petite portière placée à la partie inférieure de la boîte à fumée et destinée spécialement
Sù,. -U.
Boite n Fumée
r. eu
/iyi* t/n ftùrton
Tuynu Or
à vider les cendres, mais qui peut ainsi servir de registre et que l’on ouvre plus ou moins , suivant le tirage qu’on veut obtenir. Mais cette ouverture, placée trop lias , à l’inconvénient d’entraîner dans le mouvement ascensionnel de l’air les cendres et les résidus du foyer qui au. sortir des tubes sont lancés par fa cheminée avec violence, salissent la machine ets gênent les vo jÉHMk, iè*
On a évité ce dernier inconvénient en plaçant au-dessus de la porte de la boite a fumée unecocarde à ailettes mobiles, telles qu'on les emploie généralement pour la ventilation. Cette cocarde offre une communication entre l’air extérieur et la boîte à fumée -,la section de passage de 1 air peut d ailleurs être diminuée à volonté. Ce dernier moyen est supérieur à celui qui consiste à ouvrir la porte du foyer, parccquc la quantité d’air froid introduite dans ce dernier cas au dessus du combustible, tout en diminuant le tirage , ne diminue pas proportionnellement la quantité de combustible brûlé, et produit un refroidissement nuisible par les contractions subites qui en résultent, w* +
Le registre de Stephenson , que nous avons décrit en .premier lieu , est bien préférable ; mais le moyen qui semble devoir prévaloir à raison de son énergie et de ses bons résultats , c est I addition à la partie inferieure du tuyau d’échappement d’un second conduit d'échappement pris sur le premier. Ce nouveau conduit, qui débouche à l’extérieur sous la boîte aux cylindres, est muni dun robinet pour régler la section d'échappement : et quand on veut diminuer le tirage, on laisse partir une partie de la vapeur par ce conduit.* Or* comme l'énergie du tirage est surtout produite par le jet de vapeur sortant du conduit d'échappement dans la cheminée; quand une partie de la vapeur inutile s échappe au-debors , le volume ne changeant pa-> ci étant réparti sur deux sections , la quantité de vapeur qui * ehappe par la cheminée et par conséquent ta durée d’échappement et le tirage sont diminués. Cela a en outre l’avantage de diminuer la pression à l’arrière du piston, pression qui se manifeste toujours à un assez haut degré, en raison de la dimi-
iiulioii de section qu ou fait subir au tuyau d’échappement pour augmenter la durée de l’émission. Il va sans dire que c est par le jeu seul du robinet inférieur, qui est à sa portée, que le mécanicien peut régler son tirage.
11. De la chaciukre et de ses accessoires. - Les vues générales des machines locomotives et les coupes (fig. a et b) indiquent suffisamment la construction de la chaudière. Elle est en tôle forte comme l’enveloppe de la boîte à feu et assemblée de la même manière. Elle est traversée par les tubes suivant toute sa longueur, et contient de l’eau jusqu’à une distance de o, 3o du •% sommet dans les anciennes machines, et jusqu’à la distance de o, 35 dans les nouvelles. Le volume d’eau contenu dans les premières chaudières était de 1,220 litres ; dans les nouvelles machines à 6 roues, il est de 1,980 litres. Le volume de la chambre de vapeur était, pour les premières, de o m. c. 63, et poulies secondes de o m. c. 78. Le volume total de la chaudière est donc, dans les anciennes, de t m. c.85,etdans les nouvelles de 2m. c. 75. On voit que la chambre de vapeur est environ la moitié de la capacité qui contient l’eau. La partie de l’eau qui environne les parois verticales et la paroi horizontale supérieure reçoit l’impression immédiate du feu, la partie de l’eau qui enveloppe les tubes ne reçoit que le calorique qui lui est apporté par la flamme et les gaz chauds, entraînés vers la cheminée par le tirage. Comme nous J’avons déjà dit, cette eau s’échauffe rapidement et des courans . s’établissent dans toute la masse, en sorte que l’eau échauffée par le contact est remplacée par de nouvelles couches , jusqu’à ce que la température s’établisse presque également partout ;
> mais cet effet n’est pas assez complet pour qu’il n’y ait pas toujours une plus haute température à cette partie de la chaudière, en contact immédiat avec le combustible. La partie cylindrique est enfermée dans une chemise en bois, conduisant mal le calorique, et qui est destinée à éviter la déperdition de* chaleur. Cette enveloppe est consolidée par des cercles en ter boulonnés aux extrémités. La surface de chauffe communiquant
Eiwçinble des ndfessoii'es de la Chaudièi
Chaudière
l'action directe du feu à l’eau est en moyenne de 3 m. c- 3o; dans les petites machines, et de 5 m. c. 3o dans les grandes, et la surface des tubes est pour l une de 25 m. , et de 5g m pour l’autre. En supposant, d’après Stephenson, que la chaleur qui passe par les tubes n’est que le tiers de celle qui passe par les surfaces exposées directement au feu , et réduisant les surfaces d’après cette proportion , on aurait pour les premières 1 1 m. q. 6o. et pour les dernières 22 m. de surface de chauffe réduite.
A la chaudière sont annexés divers appareils ; les uns servent à indiquer le niveau de l’eau dans la chaudière, ce sont les robinets et l’indicateur d’eau ; les autres servent à indiquer la pression de vapeur et à la régler, ce sont les soupapes de sûreté A et B ; d’autres servent à nettoyer et visiter la chaudière , ce sont les robinets et le trou d’homme 0; enfin d’autres servent à remplacer l’eau réduite en vapeur, ce sont les pompes, que nous examinerons à part. La figure i5 indique une partie de ces appareils qui sont placés au sommet de la chaudière.
23. I)e l’i indicateur d’eau. — L’indicateur d’eau (fig. i6)placc sur la paroi en avant est un tube en verre d’une forte épaisseur fixé dans des douilles en bronze au sommet et au bas a , a. Pour rendre les joints bien étanches, on met entre les manchons ou douilles et le tube de verre de l’étoupe chargée de mastic de minium qu’on serre fortement contre les deux parois du verre et de la douille par un manchon intérieur et concentrique, vissé sur les socs en bronze en forme de stuffing-box
De chacune de ces pièces partent des tubes métalliques fc, 6, munis de robinets au milieu, et taraudés à leur extrémité qui viennent se visser au flanc de la chaudière, l’un dans le réservoir de vapeur, l’autre dans la partie qui contient l’eau, de manière que le tube se trouve dans les mêmes conditions que la chaudière ellcméme. A l’extrémité inférieure, une partie métallique vissée à la douille a est munie d’un robinet qui sert à vider le tube de verre; la vis supérieure d sert à nettoyer le robinet quand il est bouché.
Ix>s tuyaux b, b communiquent avec l’intérieur de la rliau-
D»giti2ed
dièrc; quand on ouvre les robinets inférieur et supérieur, 1 eau monte dans le tube a un niveau égal à celui de la chaudière, et sert d'indice au mécanicien pour l’alimentation de l'eau. Les robinets servent a arrêter la communication du niveau à la chaudière, dans le cas où le tube se brise ou quand il est hors de service. Le robinet r permet de nettoyer le tube en y faisant passer un courant d’eau. Il sert aussi à se débarrasser des bulles de vapeur qui par la rapide ébullition de l'eau pourraient tromper sur le véritable niveau. Le petit canal de communication doit avoir une petite section afin d’atténuer les oscillations que produit sur l’eau le mouvement rapide de la machine. I,os deux petits boulons c, c taraudés servent, comme nous l’avons dit, à nettover et à déboucher les tuyaux 6, au moyen d’un fil d’archal, quand ils sont obstrués par les dépôts > >)►»> . . t* U
La connaissance exacte du niveau de l'eau dans la chaudière est tellement importante au conducteur que l’on a mis encore à sa disposition on autre moyen de s’en assurer. Ce sont deux ou trois robinets placés à diverses hauteurs dans les positions voisines du niveau que doit conserver habituellement l’eau dans
wCJr i> 1, -, m •
Le chauffeur doit connaître par expérience les robinets qui doivent donner de la vapeur et ceux qui doivent donner de l’eau, et les consulter souvent pour éviter de brûler la partie supérieure du foyer, ce qui arriverait infailliblement si l’épaisseur de l’eau qui la recouvre était trop petite. Le bouchon fusible réparerait d ailleurs en partie sa négligence, mais si cela arrivait en route on se trouverait dans l’impossibilité de terminer le trajet. •