II

n désignant la pression en atmosphères. (Jette formule se présente sous une forme très - incommode. Love a proposé de la remplacer par une autre du 2” degré (1). On obtient une approximation très - satisfaisante avec la formule (2):

KH)/) = n = 376 721 H- 116^ —93^ • • • (262)

(1) V. Civil -Inp'Miicnr, Vol. Vil, P. 238.

(2) IhinH Ih formule de Love les constantes ont des valeurs différentes de celles de la fonnuli» (2G2). t, J) et J étant exprimés en centimètres et P en kilogrammes par centiiii. carré, on a d'après I/>ve:

(T* iT* (t

P = 512820 ijj -f 641 JJ — 224 jj

tandis qu'avec les mêmes unités la formule (202) transfonnée donne:

1.68 canstantos de la formale (262) étaient à déterminer d'après les cipériences de Fairbaim. Sur mon invitation^ la société „die Hiittc" s'est chargée do ce travail, dont les résultats sont consignés ilans les com|iU‘srendus de l'année 1870, P. 115. 1* comparaison de la formule de Love

avec celle de Fairbaim et d'autres anterieures fait ressortir, entre tous les résultats des différences qui, bien qne toujours sensibles, ne sont jamais très -considérables, en supposant, bleu entendu, qu'on reste dans les con-

CHAUDliîRES A VAPEÜK.

qui permet de calculer la pression sous laquelle se produit l’aplatissement d’un tuyau, de dimensions connues, pressé extérieurement

Kxempje. Dana une chaudière à foyer intérieur, conatruite pour une preaaion effective de 2 ntmoaj>hèrea , le tuyau à feu aimit une longueur l = 7840"'", un diamètre J) = tlOl""" et une épniaaeur cl = C“",5. En ealcidant, ttajtrèa ht formule (262), la preaaion de la vapeur, pour laquelle l'aplaliaaement de ce tuyau devait vraiaemblahlement ae produire, on a:

r««.6ôi + 6Ô1

10"'", 624. Eti réalité, le tuyau a'eat déchiré soim une preaaion moindre. Maia ai l'on veut bien remarquer que luaure jKut facilement réduire l'épaiaaeur de quelquea millimètrca, l'exploaion a' explique naturellement. Dana un tuyau de vapeur de meme diamètre, aoumia à une preaaion intérieure, la tenaion de la matière, en tenant compte de la rivure, aérait, dapria la table du paragraphe précédent, de 2", 7 environ , ce qui correapond à un coe/ficienl de

aéeurité égal à j-j. ou 1.5, en nombre rond, c'eat-à-dire que la rupture ne

ae produirait, dnna ce caa, que pour uite tenaion de rapeur de Ô5 htmoaphèrea environ. Il y n là, entre lea deux cas, une diaproportion , pour le coefficient de sécurité, qui n'e,at en rien motivée.

Un moyen simple d’élever le coefficient de sécurité, sans être obligé d’augmenter l’épaisseur, c’est de diminuer la valeur de 1; aussi Fairbaim a-t’il conseillé, dans ce but, l’emploi d’anneaux de renforcement aux joints d’assemblage des feuilles de tôle lies tuyaux. On ne saurait assez s’étonner qu’en Allemagne on fîissc aussi rarement usage de cette disposition, aussi simple qu’efficace, d’autant plus qu’il ressort de la statistique des explosions de cbandiêrcs que rajjlatissemcnt du tube du foyer, si fréquent dans les chaudières, ne se produit jamais dans celles qui sont munies d’anneaux de renforcement. En Angleterre, les deux dispositions, qu’on emploie de préférence, sont celles d’Adamson, fig. G19, et de Ilick, fig. 020; la seconde est d’une exécution plus facile, mais la première a l’avantage de n’exposer au feu aucune tête de rivet. Dans toutes les chaudières à foyer intérieur, il convient donc, comme le font d’ailleurs quelques

ilitiuns dp» expéricnop» do Fairbaim, Icsqnollo» ho raiiportcnt à de» tayani de faibles épaisseurs. La fomiulc (202) est do toutes la (dus exacte. Mais le» différences deviennent très - marquées pour les cas de la pratique où et a le plus souvent nnc assez grande valeur. Les résultats, donnés par la formule de Love , pre'-sentent alors des écarts do lîO à 40 p%. Pour l'exemple du texte, cette formule donnerait n =» 4,.'>fl -f 4,.'>1 — 2,42 •= an

lieu de 10 *"”,.52.

AflSEMBLAOES DE TUYAUX.

constructeurs, d’établir nu renforcement à chaque joint d’assemblage des tôles du tube à feu.

Kijf. 619. Fig. 620.

Assemblages des tnyanx de fonte.

Le iiio<lc d’assemblage, qui est le plus généralement employé, est l’assemblage à brides, fig. 621. Les dimensions proportionnelles qu’on doit adopter, dans ce cas, sont indiquées sur la figure. Autrefois, entre les trous de boulons et le bord intérieur, on laissait ordinairement une portée ; mais aujourd’hui on la supprime généralement et on dresse au tour toute la surface de la

Fig. 621.

bride , eo qui donne un assemblage plus rigoureux et d’un aspect plus satisfaisant, sans cutrainer d’ailleurs un excédant de dépense sensible. Dans ces dernières années, on a fait fréquemment usage, |)onr la garniture du joint, d’un anneau en fil de cuivre, qui se trouve pressé entre deux rainures, obtenues au tour, et donne au joint une étanehéïté complète. Dans les tuyaux ordinaires, qui ne doivent pas être soumis à une forte pression, on peut prendre, pour le nombre 91 des boulons des brides:

D étant exprimé en millimètres.

ASSEMBLAGES DE TUYAUX

Il résulte de là que, pour un tuyau de 10O““ de diamètre, il faut 4 boulons, G pour un tuyau de 200““, etc. I^a même formule donne, pour le cylindre d’une pompe à air, de 1500""

de diamètre, 2 + 32 boulons.

Pour une pression intérieure moyenne, il est préférable de recourir à l’emploi de la fonnule:

où d désigne le diamètre des boulons, 1) le diamètre do tuyau et n le nombre d’atmosphères de la pression exercée sur ce tuyau.

Kremple. Un cyUndrc à vapeur^ de JOOO”^^ de diamètre , soumie « une pression effective de 4 atmospfières ^ doit «roir, comme épatssentf d'après

la formule (349); d ^ 20 =« .90"*'“; d'ajtrès les indications de la

figure, on doit j>rêfidre, jiour le diamètre des Itoulons du coueercle: d */j|*.90 ^ enfin le nombre de ces bottions, donné fxtr la formule (364), est:

4 il0t)0Y 633 ISO y 40 ) ^ 43

La bride à oreilles, fig. 622, qui est une inodification de la bride circulaire, est d’un emploi assez fréquent; comme la surface de contact 'est plus faible, l’épaisseur doit être portée à 2 â ou 2,5 â , au lieu de */, ô.

Pi(r. G22.

La fig. 623 représente un coude de tuyau, avec assemblage à bride. La courbure ne doit pas être trop brusque, afin que le liquide, à son passage dans ce coude, ii’éprouve pas une perte de charge trop considérable. Pour chaque angle différent, que forment les axes des tuyaux d’une conduite, on est obligé de faire un modèle de coude. A ce point de vue, l’emploi du coude universel de Brown, fig. 624, est plus avantageux. Une seule des deux pièces, qui composent clmque coude, a ses trous de

ASSEMBLAGES DE Tin’AUX.

boulons percés à l’avance; ceux de la seconde ne sont percés qu’au moment de la pose, après avoir été tracés sur place.

Fig. 623. Fig. 624.

Suivant la position relative des brides, l’angle du coude peut varier entre 2o et 180”. Dans la figure, on a admis la valeur a = 40”, qui répond à peu près à toutes les exigences de la pratique.

L’assemblage à manchons, fig. 625 à 627, est surtout employé pour les tuyaux de conduites d’eau et de gaz.

Fig. G2,'>. Fig. 620. * Fig. 027.

La garniture se fait au moyen de plomb, auquel on donne la forme d’un anneau en deux parties , fig. 626 ; cet anneau est introduit et serré fortement sur une première garniture d’étoupes.

Fig. 628.

ASSEMBLAGES DE TUYAUX

Les dimensions des mandions de tuyaux sont données par les nombres proportionnels ci -après, qui ont été choisis avec beaucoup de soin. L’é|)aisseur ô du tuyau est fournie par la

formule (247), c’est-à-dire qu’on a: ^ ^ On a ensuite;

Épaisseur de la paroi du manchon . . . d, = lu -|- 0,013.5

Lar^ccur de la couronne /• = 18 0,002.5 1)

Longueur intérieure /, = 67 -t O,ll/)

Longueur du col L 49 -[ 0,09 D

Longueur totale / — llG-}-o,20il

Largeur de la garniture h — b + 0,007 I>

llaiitcnr de l'anneau de plomb . . . . /< ~ 28 -|- o,o7 I>

H.autcur du bourrelet « •=» 1,2 d

Epaisseur du bourrelet c >=■ d -f b — 2.

Certains eonstrueteurs pratiquent, à l’intérieur de la couronne du manebon, une r.ainure annulaire, destinée à maintenir la garniture de plomb; d’autres regardent cette rainure comme complètement inutile avec un métal aussi mou que le plomb. Depuis quelques années, on supprime assez fréquemment le bourrelet à l’extrémité du tuyau enveloppé (cette suppression est surtout .avantageuse, lorsqu'on emploie la méthode anglaise pour le coulage des tuj'aux: dans ce cas le manchon est muni d’une saillie intérieure près du bord. Pour les tuyaux de conduites d’eau, qui sont solidement posés, ou jieut, d’après Seholl, remplacer la garniture de plomb par une antre beaucoup plus économique, en imbibant, dans un mélange, opéré à chaud, de poix et de poudre de brique, des tresses de chanvre, <|u’on chasse ensuite fortement dans le manchon.

ASSEMBLAGES DE TITTAUX.

La fip. 629 représente l’assemblage A tnyanx dn système Petit. Dans un manehon très-eourt se trouve introduite une rondelle de eîiontelioue , qu’on comprime fortement, en se servant des tuyaux eux -mêmes comme de leviers; deux griffes, avec goupilles en fer, maintiennent la fermeture. Ce système d’assemblage, qui a été utilise pour l’etablissement de la grande conduite d’eau du camp de Châlons, a l’avantage de rendre très -rapide et très -économique la pose des tuyaux; il donne, en outre, aux conduites une certaine flexibilité, qui est d’une grande importance pour celles qui sont établies sur un sol exposé aux tassements. La seule observation à faire sur ce système d’assemblage se rapporte aux oreilles, pour lesquelles il j)araît convenable d’adopter des dimensions sui)érieurcs à celles que leur a données l’inventeur.

I.SI lig. 630 indique un assemblage à manebon fileté pour tuyaux en fonte de conduites d’eau (1). Les filets sont venus de fonte et la garaiture consiste en une rondelle de plomb, qui se trouve comprimée par la surface plane annulaire terminant la partie filetée extérieure. Cet assemblage peut être considéré

Fig. 630.

comme un assemblage à brides à un seul boulon, établi concentriquement au tuyau et avec des dimensions en largeur telles qu’il puisse être percé d’une ouverture égale à la section de la conduite. Comme la partie filetée est d’une seule pièce avec le tuyau, il est nécessaire, pour le serrage, de pouvoir faire tonnicr chaque tuyau autour de son axe ; à cet effet, chaque tuyau est muni, en avant du manehon, d’un renflement à plusieurs pans, qu’on peut saisir au moyen d’une grosse clef.

Fig. 631. Manehon de Normandy. La garniture se compose de deux rondelles de caoutchouc. Ce mode d’assemblage

(1) L'usine de Lancbhaimiier livre des assemblages de ce genre pour des tuvanx dont le diamètre inb-ricur va jusqu’à .50 et 60“™.

ASSEMBLAGES DE Tm'AUX.

est d’nne construction cxtrênienicnt siin]ile et peut être employé, avec avantage, dans tous les cas où le caoutchouc n’est pas

Pie. fttl.

exposé à une altération trop rapide. Il permet, comme le système Petit (tig. 629), un certain degré de déformation de la ligne de tuyaux, en même temps qu’il rend leur réunion ou leur séparation extrêmement faciles. Dans certaines conduites d’eau, on rencontre un dispositif analogue avec une garniture en plomb. La rondelle forme alors une espèce de double manchon; les tuyaux sont complètement unis, sans surépaisscur ni bourrelet à leurs extrémités.

Le système Lavril ne diffère de celui de Normandy qu’en ce que l’un des colliers est venu de fonte avec le tuyau correspondant.

La distance des plans moyens des deux assemblages d'un tuyau constitue ce que l’on a])pclle sa longueur utile ou de construction. Dans tous les tuyaux droits en fonte, cette longueur doit toujours être, au minimum, comprise entre 1 et 2 mètres; pour les conduites d’uu développement considérable, elle doit être prise aussi grande que ])0ssiblc. Dans les tuyaux à manebous, pour les conduites de ga* et d’eau, les valeurs adoptées sont, en général, les suivantes:

I) = 100""' .... longueur de construction 2 à 2"

600"'" et au delà - - - 4".

AS8EMBLAUES DE TUYAUX

Assemblages de tuyaux en fer.

Les tuyaux de roiiduites d’eau, formé.s de feuilles de tôle rivées, s’assemblent au moyen de brides en fer, lig. 6:t2 , ou de brides en fonte, fig. 633.

Pour obtenir les dimensions des différents éléments de ces assemblages, on commence par chercher le diamètre d et le nombre des boulons, en utilisant les fonuules (263) et (264); les autres dimensions se trouvent alors déterminées au moyen des nombres proportionnels indiqués sur les figures.

Exemple. On o à construire les brûles en fer d'un tuyau de turbine en tôle, quia 1000"’' de diamètre et qui doit su/iporter une tension de deux atmosphères. En calculant ce tuyau comme celui d'une chaudière à vapeur, on devrait lai donner une épaisseur <I = 1,04-3 + 3,ü = qui peut

sans inconvénient être ffVnite ù .5"”*. Si on prend d = 20""", pour le diamètre des boulons, on trouve, j>our leur nombre, d'après la formule (363):

ï = 2 -f- -g =-33 et, d apres (364): 8 = ( jjÿ ) ■=“ gg “ 27;

c'est ce dernier chiffre qtte nous admettrons. La fig. 633 donne alors, pour l'épaisseur des brides, ^l,-30 ou 13""° et, pour la largeur suivant le rayon, l)U-30 ou 38"“, etc.

Fig. 635.

Les tuyaux en fer étiré s’assemblent souvent au moyen de manchons filetés, fig. 634 et 635. Dans la disposition de la fig. 634 , l’un des bords est taillé en biseau et est pressé contre la base de l’antre, de manière à donner une fermeture hermétique;

ASSEMBLAGHS DE ïbVAUX.

dans la fig. 635, on a recours à rintcqiositioii d’une garniture spéciale. Pour produire le vissage des niauclionS|^ on saisit les tuyaux au moyen de tenailles de serrage d’une forme convenable. La longueur de construction des tuyaux en fer varie de 3 à 4".

Assemblages de tuyaux en plomb. Assemblages divers.

Les tuyaux en plomb s’assemblent fréquemment au moyen de brides en fer, qui pressent, l’un contre l’autre, les rebords qu’on obtient en rabattant les extrémités des tuyaux. La fig. 636 représente un manchon fileté pour tuyaux de plomb (système Loucb). Les trois parties qui composent ce manebon sont eu fonte. C’est au même inventeur qu’est due la disposition de la fig. 637, pour l’assemblage d’un tuyau en plomb avec un tuyau en fer. Sur ce dernier tuyau est vissé un petit rebord en l)ronze, contre lequel

Fig. (>36.

se trouve jiressé le rebord du tuyau en jilomb, au moyen d’un manchon en fonte. Les deux ]>artics du manchon, qui portent sur les tuyaux, se tenniuent à l’extérieur par des surfaces à 6 ou 8 pans, de même que l’écrou qui les réunit. Ici, comme — dans les deux dispositifs suivants, l’assemblage est encore produit par ce que nous avons appelé une vis élargie (§ 66). Les tuyaux de plomb ont une longueur de construction très - considérable, qui va facilement à 10'”.

1?%. 638 et 639. .Assemblage de tuyaux en fonte avec tuyaux eu plomb. On emploie, dans ce cas, une garniture iuter-

ASSEMBLAGES DE TUYAUX

médiaire , composée d’une rondelle de caoutchouc ou d’une matière du même genre.

Fi^. 638.

Fig. 639.

Les fig. 640 et 641 représentent deux assemblages à brides libres, destinés à réunir à un rebord en fonte, le premier un tuyau de cuivre ronge avec une bride en fer, le second mi tuyau de bronze. Ces deux modes d’assemblage, ou d’autres analogues, sont enijiloyés fréquemment i)our les tuyaux des presses hydrauliques, surtout lorsqu’ils sont fonnés d'un métal d’une faible épaisseur; on les rencontre également dans les pompes à feu.

Fig. 041.

Ces divers assemblages, suivant le but spécial qu’ils doivent remplir, reçoivent des formes et des proportions différentes, qu’il serait ici trop long d’énumérer.