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dans laquelle k est la différence de niveau entre le haut dn liquide et l'orifice.. ^^^ by V^OOglC
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Éeoaleoirat dM ]
Soient r la preuion intémure d'on gai qni passe d'un rfserroir daas od autre réservoir dont la pression inténeurtp est moindre, o étant la densité dn gai, ^ la roBsUnte de la pesanteur ( Q'^^SOSQ ), m nn coefficient ouménqne ; la YÎtesse d'écoulement sera donnée par la formttJe :
Foor une contraction complète m == 0,61 ; si Torifice ett terminé par nn ijotage cflindrique m = 0,84; enGn si l'oriOce est à l'eilrémité d'uoe base conique , allongée H nceordée avec la conduite, ainsi que cela a lien généralement, «= 0,96.
Dsns l'établissement des conduites de gss, comme dans ttk'i des conduites d'eau , on diminue autant que possible Il loogueor totale des conduites , on évite tous les ptranglements et rétrécissements, on dispose tous les passa^^s. soil à l'origine des conduites, soit aui robinets de diftiibolion, de manière à j diminuer ou annuler les erftU de la contraction ; on évite les changements de directicm inutiles, et op arrondit les coudes formés par les cbogements inévitables; enfin on donne aux conduites priadpales0'°^,30 à 0™,40 de diamètre, et aui conduites df distribution 0«,20 à O'n.SS.
Ibekineff ptopm k époiirrcC à An» Tmo.
Cette classe de machines est une des plus nombreuses et de« pins importantes que Ton ait à étudier dans la mécaoiqae appliquée.
Noos n'avoQi à la considérer ici que comme de véritabi«f organes d'hydraulique ; nftis nous Taisons pour le moment abstraction complète des moteurs qui les mettent en jeu , moteurs dont l'étude nous occupera bientôt ft qoi peuvent être empruntés i la force des animaux, à c«!le da vent, à celle du feu, à celle de l'eau elle-même.
L'énnmération des machines propres à recevoir et à tnnsmettre la force motrice de l'eau , complétera l'enlemble des appareils d'hydraulique.
Une rone h palettes (fig. 11) embottée dans nn courfier et douée d'tn mouvement rapide de rotation dans le «ms iodiqué par la flèche, peut servir à élever de l'eau k ose faible hauteur. Mais l'inconvénient dr eet appareil eit d'agir par choc , ce qni est toujours un emploi peu lUQtagenx de la force.
Il en est de même du chapelet incliné (fig. 12 ) , qui doonelieu, en outre, à des frottements considérables sur ,,^^ les axes et contre les tambours
/^J% autour desquels s'enroulent
\ )^'^^Tr^^ir^ '" palettes.
MÉCA\^IQUK. — MACHINES. i4S
des appareils les plus remarquables et les plus utiles par-
Itt^pan de Vitruve (fig. 13) a encore en partie cet inconvénient. C'est un tambour creux, partagé en com- {Aftiments par des cloisons formées de plans diamétraux. Cef compartiments s'emplissent en partie par les ouvertures pratiquées à l'extérieur, et se vident par le tambour creux avec lequel ils communiquent à l'intérieur.
Le tympan de La/nye (fig. 1 A) , dans lequel les cloi- «ODS sont des surfaces cylindriques ayant pour bases des développantes de cercle , s' emplissant et se vidant d'eau ans choc, est bien préférable à celui de Vitruve.
La ri« lArckimkde (fig. 1 5) , dont l'invention est attribuée au grand géomètre dont elle porte le nom , est l'un
IS
mi ceux que Ton pent employer i l'élévation des eau. C'est réellement une vis dont Je filet très-mince et trèt-
large , est embotlé sur nn noyau de petit diamètre et recouvert d'une enveloppe cylindrique concentrique i celle du noyau. L'analogie du tympan de Lafaye avec la vit d'Archimède est manifeste. Un mouvement de rotation, imprimé à la vis autour de son axe, fait parcourir à Fean successivement toutes les spires , depuis le réservoir inférieur où elle puise jusqu'au réservoir supérieur où elle se vide.
Le diamètre extérieur est ordinairement 1/12 de la longneur de la vis. le diamètre du noyau est l/J du diamètre exiérieur. 11 doit y avoir trois spires entières, dont la trace sur l'enveloppe fait avec l'axe un angle de 67 à 70^. L'inclinaison la plus favorable de Taxe de la vis à l'horizon est de 30 à 45«.
Il y a encore d'autres appareils où l'élévation de l'eau se fait encore avec chocs, soit k l'entrée, soit à la sortie. Tels sont les roue»
à godeti, fig.
16, et les noria* , fig.
17 et 18.
A raison du peu de
volume qu'elles occupent, de la simplicité et du bas prix de leur ajus-
tage, les pompes sont les machines les plus usitées ponr
tu
l'élévttion de Teso. Xoat ivont dfj4 donne la dftcriplion de la pompe aspirante ( roi.
181); la pompe aspirante el /ou- - m lante est représcnlée dans la figure 19; a pal on lapn daiipiralioo plongé dana l'eau. Lorsqu'on fait marcher de bas en haut le piston p, mob le dtfns le corps de pompe r, la soupape r se soulève et Teau monte dans le tube a. Lorsque le piston redescend, la soufMpe r s'abaisse, el 1 eau qui est anodessus de cette soupape est refoulée dans le tube latéial, soulève i son tour la soupape / et passe dans le tuyau d'ascension s.
La figure 20 représente la pompe de Bramah. Le piston FF* auquel on imprime an mouvement circulaire alternatif, quand il est poussé vers A ferme la soupape m el ouvre la soupape n , de manière à chasser au-dessous de lui l'eau qui s'y trouve, tandis que la soupape p s'ouvre par l'effet du vide fait en arrière du piston et que la soupape o eut fermée par le poids de l'eau.
Dans rétablissement des 20 • pompes on doit observer les
règles suivantes :
La vitesse des pistons doit être comprise entre 0 m. 1 6 et 0 m. 25 par seconde.
L*aire de l'ouverture masquée par les soupapes doit être la moitié environ de celle do corps de pompe.
Le diamètre du tuyau d*aspiration el celui du tuyau de conduite , doivent être égaux aux 2/ 3 de celui du corps de pompe.
La course des pistons des grandes pompes doit être de 1 m. à 1 m. 50.
L'espace nuisible doit être rédoit autant que possible.
Dans Ira pompes en bon état , les faites , Im perles occasionnées par la durée de la fennetare des Boopapn réduisent ordinairement le produit aux «4/5 du Yi.laiM engendré par le piston.
Les figures 21, 22, 23. 24, 25, 26, 27 représentât différents modèles de pislons et de dapela asiles dias les pompes (1), savoir: fig. 21, piston à rnir embooté; fig. 22 , piston à ^loupes ; fitf. 23 . piston muni d'une soupape à simple clapet ; fig. 24, piston mnni d*one soupape i double clapet ; fig. 25 , inlériear d*nn corps de pompe dans le bas duquel joue une soupape à simple clapet; fig. 26, représentation isolée de la soupape à simple clapet; fig. 27, soupape conique.
MaebloM MofflulM.
Ces machines jouent , par rapport a Tair, un rôle analogue i celui que les machines dont nous venons de pa^ 1er jouent par rapport à l'eau. Elles conduisent l'air avec plus ou moins d'abondance et de vitesse d'an lîpu dam un autre ; elles Tinlèvent , Pépuisent dans un endroit où il est vicié, pour que le renouvellement puisse a*en opérer par l'affluence de l'air extérieur.
Le soudlet ordinaire est la machine la plus aîmple eo ce genre.
Le double soufflet employé pour les usages dooiestiqoes , dans les forges de mai écbaux , etc. , donne oa vent plus régulier.
La fig. 28 représente un sou(/Ut pj/remidal font en bois , perfectionnement du soufflet de maréchal , où le cuir s'use asses rapidement, m est la buse ; G est une partie fine inférieure; \ une partie mobile supérieure qui est relevée par une chaîne placée à l'extrémité d'aa levier à contrepoidi et abaissée par l'actioa de cames situées sur l'arbre moteur et qui agissent sur rextrémiir d'un levier de second genre relié par une chaîne à celle partie. On emploie deux souffleta pour régulariser le vent.
Ces soufflets sont encore en usage dans quelques i On les a cependant remplacés dana beaocoap d'autias par dea caisses rectangulaires en bois, manies sopérîenrement de clapets s'odvrant do dehora an dedana , et dam lesruelles se meuvent des pistons en bois garnie de liteaux a ressorts. L *air s'échappe de ces caisses par des soapapes placées en sens contraire des précédentes.
De là on est arrivé tout naturellement i l'emploi d'un piston mobile dans un corps de pompe et opérant à la descente aussi bien qu'à la montée , l'aspiration de l'air d'un côté, l'expulsion de l'autre.
M. Cagniard de Lalour a fait, en 1809, Tapplicatioa de la vis d'Archimède comme machine soufflante.
Le tympan de Lafaye a été employé au même usa^ per M. Debrecxeny, en Transylvanie, vers 1840.
La fig. 29 représente un ventilateur à ailes courbes.
(I) Lr$ figar» qoi portent le» nnm^rot 14. 15, 16. 17. 18, 19 H 20 •ool rinpraot<^i ao rich* catalogue d'instronenta d'opli^o* , d» pbfaiqar, de nathématiqun, d'aBlroaoïni» rt di> marine, qui te tro««pe( «« a'rx^utrot dani 1rs magatina et aleliera de Mil. I^rn-boara et Srcrrtan. oplicieoB de I Obarrvaloire rofal «l de la marina, plaee do Pwt-Keaf. as eoia da qaai de l'Horloge.
AB «ft wù tftmbMM* ni foote dans lequel tonrof dI 4 ailes : 0«. O^, Oe, Od, (kurmén pu* lea plaques en i6le a , h, e, i, L*aie de Tesaiea tonmant ne cwincide pas avec l'aie da lamhiiar ; il esi rapproehé « ers le point r , de iHoière qoe l'eilréiDilé de« ailes passe a 1 oo 2 millisplres seulement de ce point. L'air entie dans le lamboor par deui oavertores latérales et circnlaires ztt et se trooie chassé |iar la force centrifuge eimlre les parois du tambour, d'où il sort par ToniiTture G H. La %itesse de roUlien atteint souvent 1000 et même 1500 lours par DÎnule.
MiiCANIQUS. -MACHINES.
Le célèbre Papin avait proposé, dès 1689, an appareil de ce genre, quM désigna plus tard sous le nom de fomft de Hesse, U se servait de cet appareil soit pour rentiller, soit pour élever Tean par aspiration et par impulsion.
j 6. De la iramt/ormation des wtauvewtentt dans Us WÊOckines,
paiLiinxaiHBS.
Ampère, dans son ^sasi sur ia Philosophie des Sciences , a donné le nom de Ciuiwuitique (du grec cinéwui , mouvement) à nne science où les mouvements sont envisagés en eni-mémes tels que noua les observons dans les corps qui nous environnent, et spécialement dans les machines, indépendamment de la considération des forces qnî peuvent produire ces mouvements. Cette science, qui est uniquement fondée sur des considérations géométriqnet, doit servir d'introduction i la mécanique appliquée.
Le pmblème principal qui se présente d'abord est eeini de la transformation d*nn mouvement d*une nature et d*nne vitesse données en un autre qui soit aussi soumis i des conditions connues. MU. Lants et Bélancourt ont résoin méthodiquement tous les cas généraux de ce problème , dans leur eicellent Essai sur la composition des auurAiiMf. Le tableau synoptique qui >e- trouve en télé de leur ouvrage donne la représentation graphique dtrs solutions les plus remarquables des différents cas du problème. Nous allons en extraire quelques figures propres à donner idée de la variété des organes élémenlairea qui servent i la transformation du mouvement dans les machines.
En considérant le mouvement d*après sa forme et sa direction, sans avoir égard à sa vitesse, on voit d'abord qu'il est cûiainu ou tùtemati/, selon qu'il a lien dans le même sens on dans des sens différents ; d'ailleurs, il ne peut être que rtetiligne, ou circulaire, ou suivant une courbe donnée. Ces diverses espèces de mouvements peuvent se coiubiner deux i deui de quinte manières différentes, et même de vingt et une si l'on combine cha-
cun des mouvements avec lui-même. Tonte nacbise a pour but de changer ou de communiquer nn on plusieurs de ces vingt et nn mouvements, qui sont compris dans le tableau suivant :
TABLEAU DK8 TRAXSPORUATIOXS Dl UOC\ BinOTS.
