PL
h (),()0<H)Cw -p- (2;J7)
CORPS BE BIELLES
pour une valeur déterminée de h:
et enfin, pour une valeur donnée du rapport :
Dans cette dernière fonnule, ou a:
pour
C’est dans les locomotives qu’on rencontre les applications les plus nombreuses de ce genre de bielles. La section rectangulaire y est à peu prés exclusivement employée, d’abord par ce qu’elle est jilus facile à installer et, eu second lieu, parce qu’elle est plus avantageuse au point de vue du fouetteinent, sa plus grande dimension se trouvant parallèle au phui de la manivelle. Iæ coefficient de sécurité a une valeur très-faible, c’està-dire que la bielle est exécutée aussi légère qu’il est possible de le faire pour maintenir, entre des limites assez étroites, les inouvemcnts de perturbation; on a, en même temps, l'avantage de réduire l’action du fouetteinent, laquelle, ainsi que nous l’avons indiqué précédemment, est directement proportionnelle au poids du corps de la bielle.
Dans les bielles de pistous des locom<)tives , le coefficient ni varie de 2 à 1,5, pour 1a section moyenne. A partir de ce point, la hauteur diminue jusqu’à l’une des extrémités et finit par n’être plus <|ue 0,8 à o,7 de la hautonr au milieu; dans les bielles en acier, il arrive assez fréquemment qu’à cette extrémité les efforts de pression et de tension atteignent 5‘. La fig. 587 représente une bielle de piston de locomotive. -\ partir du
Fig. 587.
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CORPS DE BIELLES
milieu, la hauteur h va en eroissant jusqu’à la tête qui embrasse le bouton de la manivelle, ce qui a pour résultat de faciliter la (^instruction et le raccordement du corps avec la tête de la bielle.
2“ K.Tfmple, Du HS mie locomotire, lu pression «ir la bielle de transmission P •= 13tX)0'^, la longueur L de ta bielle — = et le rapport
J,- =2,6. Pour m = 1,5, cVot-à-rfire ym = 1,1, on doit, d'ajirès la
formide (239), prendre: h = 0,a'iHl,l-lfl9\’ IH-lOy^PUm = 0flSHl,11^9 ■460,7 — 6W'““ et, par suite, b = 0,4-S8 — .M“™. Vans une bielle exécutée arec les mêmes données (Borsig), on a trouvé; h •= 95“'°, b = 36’°'”. Vautres bielles du même genre, d'une bonne construction , ont donné les résultats suivants:
Pour ces deux pièces, le coefficient de sécurité se trintre compris entre 1,5 et 1,6.
Dana les bielles d’accouplement des locomotives, l’action du fouettement est beaucoup plus prononcée que dans les bielles de transmission. C’est au niilicu que se produit le maximum de tiexion et, par suite, c’est eu ce point que la section doit avoir la plus grande valeur. La fig. 588 représente une bielle de ce genre. Les coussinets sont munis de clavettes de serrage de chaque côté du tourillon , de manière que le rapprochement de ces coussinets puisse s'opérer, sans modifier la longueur de la bielle; c’est également dans le même but, <{u’on donne aux deux tourillons la même grandeur, afin que l’usure soit sensiblement égale
Kig. 588.
pour tous les deux. Dans le calcul de la section du corps de la bielle, ou suppose les deux roues couplées soumises, à leurs circonférences, à une même fraction de la résistance. Par conséquent, avec deux paires de roues coiqilées, l’effort sur la bielle d’accouplement est la moitié de lu force de la bielle de transmission; avec, trois paires de roues couplées, l’effort sur la première bielle d’accouplement est égal aux */, de cette force, taudis que celui qui s’exerce sur la seconde n’en est que Vj. Mais il
CORPS DE BIELLES
convient de tenir compte de ce fait que, dans certaines circonstances, l’une des roues peut glisser, ce qui conduit à ne pas prendre le coefficient m aussi faible pour les bielles d’accouplement que pour celles de transmission. On doit donc recommander de ne jamais descendre, pour m, au-dessous de 2 et même de se tenir un peu au-dessus, surtout dans le cas de deux roues couplées. Dans ces conditions, le glissement d'une roue ne peut jamais avoir pour résultat de créer un danger immédiat de rupture pour la bielle d’accouplemeuL
■î' KxempU. La locomotive de l'exemple précédent ayant deux paires
fie roues coiijilées, l’effort exercé sur la bielle ét accouplement est ^
= 6500^. Si nous supposons, en outre, qu'on ait: Z/ = 25C.ï“'“ et ^
3,ô, et si nous prenons m =3, la formule (239) donne: h — 0.0SS1,19-
1.99\'2563 -^6500 = 0,088 ■ 1,19 ■ 1,99 ■ 454,42 ==99““ et, par suite, h ^ 0,4-99 “ 99"'"'. En exécution, on a pris, fsmr ces mêmes données, h — 98^’°, h — 99""”. Les mesures, relevées sur d'autres bielles d'accouplement ont donné, pour les coefficients de sécurité, 1.9, 2,11, 2,8.
Corps de bielles à nervures et il ailettes.
La forme de section en croix, dont nous avons déjà signalé l’emploi pour certains arbres, con>'ient spécialement bien pour les corps de bielles en fonte. Dans ce cas encore, ou commence par tracer le corps idéal à section circulaire (calculé pour la fonte), puis on choisit le profil des hauteurs et on détermine le profil des largeurs. .Si, jKmr une position quelcontpie, ou désigne par !> le diamètre du corps idéal à section circulaire, h la hauteur des nervures, h la largeur ou l’épaisseur de ces nervures, ou doit choisir h de manière à ce (|u’il satisfasse à la relation:
IjU table suivante facilite l’emploi de cette formule.
('0RP8 DE BIELLES
Si 011 veut détenniner le poids du corjis de la bielle, on peut recourir t\ la table du § 98.
J" Exemple. Dans la fig. ô89, AHCD désigne le corps idéal, à section circulaire, pour la hielle en fotde à construire; EFG H est le profil
Fig. 589.
des Imulettrs, déterntini au sentiment Si un snj^se, jmr e.cemple, que le
rapport de ST à st suit l,!i, on aura ^ 0,607 et, d'après la table
(colonne J et 3, ligne 3), on doit prendre, pour l'épaisseur des nervures, b 0,13 h = 0,13 S T. Si P Q 1,4 pq, on a, pour la position P, le à 1
rapport ^ 0,7 cl la table donne, jtour l'épaisseur de la nervure,
b == 0,14 PQ.
Pour arriver à une eonstruetion légère des bielles de locomotives , on a été conduit è adojiter la tonne de section à nervures ou à double T (Krauss à Munich). La fig. 590 représente une bielle d’aceoiiplciuent avec un corps à section de ce genre.
Fig. .590.
Ce corps s’obtient eu évidant une pièce pleine en acier (au moyeu d’une machine à percer longitudinale); ce mode de con-
struction ne permet, qu’un léger rendement extérieur qui n’est pas visible sur la figure, eu raison de la petitesse de l’échelle. La section peut être exécutée avec un profil formé de lignes droites on arrondies, fig. 591. En négligeant l’influence
B«al«aus, U CoDstruetaur.
Fig. 591.
CORPS DE BIELLES
Fijç. .m Fi(f. r.9.i.
CORPS DE BIELLES
de ces parties arrondies et en eonsen’ant les notations précédentes, on trouve, pour le plus petit inoinent d’inertie de la section: •/ ■= Viî i‘icB^ + (h — 2c)6*).
En égalant ce moment d’inertie à celui d’une section rcctanjmlaire, de Iniutcur h et de larfrenr hf, (y. § 222), déterminée en tenant eoniiite des l'orees apssant sur la liielle, nous aurons:
Forninle qui pennet d’obtenir laeilenient des valeurs numériques,
c II
lors(iu’on a choisi les rapports et ^ •
Kxfiuple. Vue bieile <i’occouj)JiVient ri Kraus.’i)
a, commf fÜHtfiifihn.H de Jn section du milieu, h = b *=
B = 47”*"*, C ” de plus^ L = 247^”^^ H P =■ 4950^. Pour
tlétermitier le coefficient m, nous avons d'abord, d'après la formule 244):
ho^bVl -f- J>»/, (4,7*— ï) ■= soit 42"~; la formule (237) donne
lOOOOO h h.* 100000 ■ ffO ■ 42*
ensuite: » «. ^ = "c = 3 Vi approximatiremenf ,
râleur léi/èrement supérieure à celles que nous avons indiquées précédemment.
La surface de la section à nervures est à celle de la section pleine dans
, 21.Ô-4T + -ôO- 10 131 ^ ,
le rajrpurt - ~ I^e pouls total de la piece, com}>letement
prête à recevoir les tourillons, n'est que de 62 kiloqr.
Bielles en fer et en fonte.
IjCs deux figures de la page précédente représentent, la première une liielle en fer, dont le corps est à section circulaire, la seconde une hielle en fonte à section en croix. La bielle en fer, à l'extrémité supérieure, se termine par une chape, en tonne de fourchette, destinée à recevoir un tourillon, tandis que I cxtrénnté inférieure présente la forme ordinaire. D.ans la bielle en fonte, le corps à ailettes se trouve séparé, et avec raison, des parties correspondant aux têtes, au moyen d’anneaux pleins d’une petite longueur. La tête inférieure se compose d’une partie allongée à quatre faces; celle qui est tournée vers la manivelle est plane et sa longueur est légèrement supérieure ù celle du bras de cette manivelle, augmentée du rayon de son moyeu ; cette disposition pennet de rapprocher beaucoup les plans moyens de la bielle et la manivelle.
