IV. Tourillons
Classilleatluii des tourllluns.
Les tourillons, dans les maehines, sont les organes (|ui jierniettent à certaines |)iéces de prendre un mouvement de rotation autour de leurs axes géométri<|ues; il en résulte (|u’ils doivent affecter la tonne de corps de rth'olutitni, recouverts en totalité
Tontn.LONs.
ou en partie par IcH supports fixes (paliers, boites), sur lesquels ils tournent. Par suite de la multiplicité des mouveineuts de rotation, que présentent les luadiines, les tourillons sont d’un usaj;e extrêmement ré])andu et, comme ils exercent une influence très - marquée au double point de vue du tbnetionnenient et de la conservation des appareils, on ne saurait aj)portcr tro]> de soin dans l’étude des divers points, ijui se rattachent plus particulièrement à leur exécution. Sous l’aetion des différentes forces auxquelles il .se trouve soumis, un tourillon peut avoir à supjnirter,* en définitive, deux fçenres d’eflbrts très-dift'érents; dans certains cas, la résultante des forces donne lieu surtout îY une pression transvensale, perpendiculaire à la direction de l’axe de rotation; dans d’autres cas, an contraire, elle correspond à une pression, dont la direction est précisément celle de cet axe. 11 convient, d’après cela, d’établir deux divisions principales:
1. l(ts tourillons à pression transversale, li. les tourillons à pressioti longitudinale.
A la première cla.ssc appartiennent les tourillons des arbres de transmission horizontaux, des roues hydrauliques, des essieux de voitures, des manivelles, etc., la seconde classe .comprend les pivots des turbines, ceux des arbres verticaux, les tourillons des arbres d'hélices de bateaux à vapeur, etc.
Sur la pièce de la machine, à laquelle il appartient, un tourillon peut occuper différentes positions. Il j)cnt être placé comidètement à l’exf rémité de cette pièce, à laquelle il n’est relié dès loi-s (|ue d’un seul côté, on se trouver établi dans nue position comitrise entre les deux extrémités; ce ((iii conduit à deux nouvelles divisions:
a. les tourillons d'extrémités,
b. les tourillons intermédiaires.
Dans les tourillons à char;:e transversjile , les tourillons d’extrémités peuvent être dési;;;nés sous le nom de tourillons frontaux, tandis que dans les tourillons à pression lonptudinale, ils e(mstituent les pivots, l’armi les formes variées <iu'ou doitne aux tourillons, nous n’examinerons ici que les plus sini]des, qui sont d’ailleurs celles qui ont le plus d’importance; il est, du rc.ste, facile de déduire, des formules (pie nous allons établir, les dimensions applicables aux lUitrcs formes de tourillons ipi’on peut avoir à employer.
TOITRir.I.ONS.
A. Tourillons <-ylin(lriqui!S cliargôs transversulomciit.
Tourillons frontaux.
laïs tourillons frontaux cylindriques se terniinciit, à une de leurs extrémités, et souvent inêiiic à toutes les deux, ]»ar une saillie , dont la liauteur e est donnée par la formule empiri(pie: '■ == 3 4- d (57).
La largeur de ectte saillie est égale à 1,5 e. La longueur / du tourillon et son diamètre il se détenninent par des eonsidérati<piis théori<iues. Dans le ealeul de ees dimensions, il eonvient de tenir eonqUe, non seulement de la ré.sistanee de la matière dont le tourillon est formé, mais encore de diverses autres eon- • dirions, telles que le frottement et l’usure.
Si on désigne par P la eharge sur P'g- -3^1-
le tourillon, par S la plus grande tension qui puisse s’y dévelop|)cr sous l'aetion de cette charge, on doit prendre, pour le diamètre! du tourillon, en tenant compte simpleinent de sa résistance :^
formule dans laquelle il faut faire £ = 6, pour le fer forgé, et £ =.= 3 pour la fonte. Pour la <léterminariou du rapport
, on doit avoir égard au frottement et î^ nisure. Dans les
formules que nous donnons ci -après, nous avons cherché à tenir comi)te des expériences les plus récentes sur le frottement des surfaces graissées; bien (pie ces exiiérieiices ne jirésentent pas toujours entre elles une concordance complète, il est eepeudaiit possible d’en tirer ipielques conclusions générales d’une certaine importance.
a. Tmirillmin froninux m fe>' /ô»'(;c, tournant dans des coussinets formés de bronze ou d’un métal analogue. Si le nombre de tours n du tourillon par minute est inférieur 5 15o, on doit prendre:
Keuieaux, te (.'oDitnicteur. 13
TOITRILI.ONS.
et
et
Pour M > ISO, il eomient d’adopter les f'onmdes: d 0,32 \ P f 'w
1». Tourillons frontaux m acier fondu, avee les iiiéines eoiissiiiets que prc'eédeinnieiit. Pour n < 150, ou doit prendre, dans ee cas:
0,95 yp
(«Il
(e’est-à-dire u,H43 de la valeur du tourillon en l'erl et d "
La longueur de l, donnée jiar cette expression, est exactement la inênic que celle du tourillon en fer équivalent.
Pour n > 1.50, on doit prendre:
d = 0,27VPV'« (t!l)
( c’est - à - dire O.H43 de la valeur du tourillon en fer i et, en outre :
e. Tourillons frontaux en fonte, avec cous.sinets en bronze. Le diamètre et la lonjoicur sont doimés par les formules: d = 1,5> P )
On peut faire usage des valeurs fournies par eea expressions, pour toutes les valeurs de n inférieures à 2<Ki. Pour des xitesses de rotation sujiérieures, il conrient de ne pas employer de tourillons en fonte.
d. Tourillons frontaux en fer, tournant sur de la fonte. Les dimensions des tourillons se déterminent par les formules suivantes :
d = 1,2 yp I
TfHKII.r.ONS.
tbrninles qn'nn poiirrHit é^îtilpiiuMit ii|)|)liqner aux tourillons en ter, avee coussinets en bronze (oi. pour toutes les valeurs de P inférieures à lummi'*.
e. TiinrilliDis m fn- H en foiitr, (pii ne sont pas destinés
à tourner eonstainnient. Üans ce eus, on peut, sans inconvénient,
admettre uti rapport assez faible entre la portée et le diamètre et se contenter d’une sécurité moindre.
On peut prendre alors pour:
il ' ‘ ‘t s '5
Tourillons en fer;
Tourillons en fonte;
hr crin-hei il'ini palan xapjntria at uftf charge (le kUai/r. est lire à une traverse, dont il s'affit de raicnier les taurülons. Chacun d'eux est swnnis à une eharge de 1000 kilotfr. : en admettant '/, yxmr te rap~ port de la fs^rtée an diamètre, te tatdean précédent donne: d tt,47\l(XMJ
-r Jôeim. J “ ^ * OU finvait 1 d^ 0,.è/sy' ttiOO
f. Tniirillntis rrciij. Désipious par (/fl le diamètre extérieur d’un tourillon creux,
<i, le diamètre intérieur,
(I le diamètre d'un tourillon plein, capable de supporter la ni(''*me
'•harffe. ' ï-
En supposant la même longueur aux deux tourillons, on devra prendre, pour obtenir le même degré de sécurité:
<io
Formule (pii a seni à calculer les valeurs suivantes:
