IX. Bâtis de paliers

Oéiiéralités sur les bâtis de paliers.

1a!8 bâtis de jialiers sont destinés à assurer à un ou [)lusieurs paliers une jiosition parfaitement deterininée par rapjtort aux autres parties de la eonstriiction on par rapport aux bâtis de machines. Noua ne nous oecui>erons ici que des bâtis en fonte, cette matière étant d’ailleurs prestiue cxclusivemeut employée pour les pièces de cette espèce. On désigne, sous le nom de bâtis simples, ceux qui sont destinés à porter un palier uni<)ue, tandis que ceux qui doivent recevoir plusieurs paliers e<»ustitueut les bâtis composés, l’our le tracé de ces deux genres de bâtis, il comient, en général, d’obser\er plus ou moins exactement les conditions suivantes, qui sont dues principalement à ce que, dans le voisinage immédiat de ces bâtis, les arbres de transmission portent presque toujours des roues d’engrenages.

1". La distance entre les roues dentées et les supports des arbres ne doit pas être trop considérable.

2°. Dans aucun cas, la direction de la pression, transmise par le tourillon, ne doit coïncider avec le plan moyen des rainures des coussinets.

3”. Autant que possible, et principalement lorsqu’il s’agit d’arbres très -lourds et d’un accès difficile, les paliers doivent être disposés de iinuiière â ce ((u’on puisse enlever les coussinets, sans être obligé de déplacer les arbres.

4°. Les bâtis de paliers doivent être disposés de manière à gêner le moins possiblel a pose ou l’enlèvement des arbres, munis de leurs roues d’engrenages.

BATIS DK PAUERS.

5°. En même temps qu’on doit chercher à réduire au minimum le nombre des surfaces du bâti qui doivent être travaillées, on doit également disposer, autant que jwssible, les portées, de manière à ce qu’on puisse les dresser toutes, en ne plaçant qu’une seule fois le bâti sur la machine à raboter.

Nous allons montrer, j)ar quelques exemples, comment on peut arriver à remplir ces diflférentes conditions.

Bâti simple.

La fig. 348 représente un bâti pour palier horizontal, disposé comme celui du § 124, c’est-à-dire dont la semelle n’offre pas de saillies sur le corps du palier lui -même; ce qui permet de réduire la largeur jlu bâti à la partie supérieure. Les deux pièces inclinées, qui constituent la partie principale de ce bâti sont

Fit;. 348.

réunies par une pièce transversale DE, qui a pour but d’augmenter leur résistance à la rui)ture ]>ar compression. La position

BATIS DE PAUERS.

la plus convenable k donner aux jxiints de rencontre D et E de cette traverse avec les deux autres pièces se détermine par le procédé suivant. Sur la ligue AB, (}ui représente la hauteur de ces pièces, on décrit un demi -cercle AG B, dont le centre est en F, on prend le milieu G de cet arc et on mène BG, qu’on prolonge d’une quantité G U = AF\ si on joint le point II au point A et si on mène GC parallèle à II A, la ligne AC représente la hauteur des points D et E au - dessus de la base d’appui du bâti. Les dimensions des différentes parties de ce bâti dépendent de la valeur de la pression transmise par le tourillon au jialier et peuvent sc déterminer au sentiment, d’après les dimensions du palier lui -même. Si l’on veut que, dans le bâti actuel, la condition 3 soit satisfaite, il suffit d’intercaler, entre le palier et le bâti, une plaque à rainure, qu’on jniissc retirer laté-

Fiff. .319.

BATIS DE paliers.

râlement; on donne à cette plaque une épaisseur égale à 0,3 d^, en désignant par le module du palier.

La fig. 349 donne une forme de hâti plus simple que la précédente et qui convient surtout pour les installations d'une certaine importance. Dans certains cas, le bâti doit affecter une forme purement architectonique, afin de produire un effet satisfaisant; un exemple de ce genre de bâti est donné par la fig. 350, qui représente un bâti appartenant au style gothique.

La fig. 351 représente un bâti de palier encastré dans un mur. Ce bâti garnit entièrement ronvertnre du mur, destinée au passage de l'arbre que doit supporter le palier et dont lar forme est celle de ce genre de fenêtre, qu'on désigne sons le

Fig. 351.

nom d’œil de bœuf. I^e tourillon rejmse sur un jmlier, dont la plaque de fixation, qui est verticale, s'a])jmie â la partie inférieure sur une cale d’une certaine baufeur, <|u’il sulfit de chasser, pour arriver à enlever le jialier, sans avoir à déplacer la transmissioB. A la partie inférieure, se trouve une pla(|ue horizontale (tracée en pointillé), tangente au cylindre qui traverse le mur. Les nombres proportionnels, inscrits sur la figure, se rajqiortent au module d^ du palier.

La fig. 352 rejirésente un bâti de palier, fixé contre un mur. Dans ce dispositif, la cale de la figure précédente se trouve remplacée par une clavette à faces parallèles, encastrée à la fois dans la plaqnc du palier et dans la plaque du bâti; cette cla-

BATIS DE PALIERS

vette, qui peut être chassée très- facilement, permet, par suite, d’enlever le palier, sans toucher à l’arbre (v. § 143). Une portée, ménagée sur l’autre plaque du bAti, facilite la fixation contre le mur.

Un bâti, du même genre que le préciideiit, mais beaucoup plus léger, se trouve représenté par la fig. 353. Dans ce cas.

Fig. .3.53.

la plaque du palier est horizontale et celle du bâti est munie de rainures pour le passage des boulons de fixation, de telle sorte qu’on puisse faire varier, dans une certaine mesure, la distance de l’axe du palier au mur. Le meme modèle de bâti peut être utilisé pour des paliers du grandeurs difl'érentes.

BATIS DE PALIERS

Iji fig. 354 représente un bâti, plus léger et plus simple que le précédent; ce bâti ne peut guère être employé que pour les paliers d’arbres de transmission d’une faible importance.

Fip. ;J54.

à la riguenr, eoni))rendrc le di.sjmsitif de Scllcrs, tig. 344. Le coqts du palier, avec sa vis et les trois portions d’éerous, constitue, dans ce cas, le palier proprement dit; la plaque de fixation, qu’on rencontre dans les autres bâtis, se trouve remplacée par la douille avec ses vis de réglage.

Pour fixer convenablement les bâtis de |ialicrs contre des murs ou sur des massifs de fondation, on a souvent recours à l’emploi du ciment. A cet effet, on commence par placer le bâti, aussi exactement que possible, dans la position qu’il doit avoir définitivement et on le cale avec le plus grand soin; cela fait, on garnit, avec de l’argile, le jiourtour du vide qui existe entre la surface de la maçonnerie et la plaque de fixation, puis on remplit ce vide à l’intérieur avec du ciment très -fluide; au bout de quelques jours, ce ciment présente une dureté suffisante, pour permettre d’enlever les cales et de serrer complètement les boulons.

Bâtis de paliers eoniposés.

Fig. 355. Bâti de paticps rcpusmit mtr des poutres. L’arbre vertical AB, qui est commandé, à la partie inférieure, par le moteur, une turbine, par exemple, doit transmettre son mouvement à un arbre liorizontal CD. La direction de la pression du tourillon, en E, est perpendiculaire au jilan des deux arbres, tandis qu’en F elle -est inclinée sur ce plan , atteiidn que , pour

BATIS PE PAUEBS.

ce tourillon, la pression est la résultante de la pression des dents des roues et du poids de l’arbre horizontal, en y comprenant la roue qu’il jiorte. Ces directions des efforts conduisent à prendre, pour le tourillon K, un palier à fourchette (g 130) et, pour le tourillon J'] uu palier d’extrémité (g 131), dont la plaque repose sur une cale, interposée entre elle et la saillie du bâti.

Fig. 055.

Fig. 3.56. Bâti (le paliers rr/x)sani sur un massif horizontal. Un arbre horizontal AB, qui est sujiporté, en C, par un

Fig. 3.56.

BATIS DE PALIERS

palier d’extrémité, met en mouvement, par l’intermédiaire de deux roues coniques, un arbre vertical D, supporté jiar une crapandine à plaque de fixation latérale (v. § 143). Cette crapaudinc peut être retirée très - facilement par la partie inférieure, en cliassant une clavette horizontale qni, comme celle de la

Fig. 357.

BATIS DE PAI.IERS

fig. 352, se tronve engagée à moitié dans la plaque de la crapandine et dans celle du bâti sur laquelle elle s’applique. Le support recourbé, qui reçoit cette crapaudine, est fixé par des boulons sur la bâti inférieur, qui présente la forme d’une caisse. Les boulons de fixation de ce dernier bâti sont des boulons à ancre, dont les écrous se trouvent à l’intérieur de la caisse.

La fig. 357 fournit une autre solution du problème précédent. Dans ce cas, l’arbre A C, qui porte une grande roue dentée, se termine par un tourillon, reposant sur un palier, établi à l’arrière du bâti; cette disposition permet d’employer un palier plus petit que celui qui, dans le bâti précédent, se trouvait en C\ mais, par contre, la roue elle -même n’est plus aussi facilement abordable que dans cette première solution, où elle se trouvait en porte - â - faux. Quant à l’arbre vertical DEF, il est établi d’après les principes indiqués au § 145, c’e.st-à-dire qu’il est maintenu, en E, par un jialier à fourchette, venu de foute avec la partie supérieure du bâti, tandis qu’il repose, à la partie inférieure, sur une crapaudine â grain mobile, analogue à celle de la fig. 345. La partie antérieure de l’entablcinent du bâti présente la forme d’une couronne circulaire, sur laquelle jieut se fixer un couvre -roue, destiné â protéger les ouvriers contre les dangers de l'engrenage et qui est représenté eu pointillé. Quatre boulons à ancre servent à fixer la plaque inférieure du bâti sur un massif en pierre de taille, ou un socle en briques avec mortier de ciment. Les deux boulons de l’arrière traversent les deux colonnettes et servent, par suite, eu même temps à relier les deux parties du bâti. La figure indique suftisammeut le mode d’assemblage de ces colonnes avec l’entablement; à l’antre extrémité, elles pénètrent, Fig. S.IS.'

d’une certaine quantité, dans la plaque de fondation, qui, à cet eflFet, est disposée comme le montre la fig. 358; afin de prévenir tout déplacement d;uis le sens horizontal, le vide existant entre les faces de la cavité de la plaque et

celles des colonnes est rempli .avec du mastic de fonte. Une saillie rectangulaire, dont la hauteur est la même que celle des plinthes des colonnes, est destinée à recevoir la crapaudine à grain mobile.

BATIS DE PAI.IEKS

Fig. 359. liûli horizotUul ponr deux arbres verticaux A et li, qui se euniinandeiit par rinteruiêdiaire de roues droites. L’arbre A peut être eonsidéré comme recevant directement l’action d’une turbine (1), tandis que l’arbre li apjiartient à la transmission principale. Faî tourillon A est soutenu par un palier, dont la disposition est analognç si celle de Isi fig. 330 ; l’arbre B rejiose sur une crapaudine dont le ]mtin est muni de rainures, de telle sorte qu’en soulevsint l’arbre (ce iiui est fsicile en étayant la roue correspondsinte), on puisse enlever cette crapaudine ssiiis difficulté et visiter ses differentes parties.

Fig. 36<». Bâti fixé contre nu mur, jiour un arbre vertical AB, qui doit transmettre une jiartie du travail (pi’il reçoit à un arbre horizontal DE, dont l’axe est normal s'i la surface du mur. En SC trouve installé un palier à fourchette et, en E, un palier

(1) Dans une filature de Chur, il existe un bâti de eettu espèce pour une roue tangentielle; le bâti et la moitié de la grande roue sont logés dans nue ouverture niénagée dans le grand mur de pignon du bâtiment de la lilature.

BATIS DE PALIERS

disposé connue celui de la fig. 3:i5. La roue conique horizontale est entourée par le cadre du bâti, qui, eu coupe, présente la funue

Fig. 3G0.

d’un demi -cercle; ce cadre recouvre egalement en partie le second engrenage, de telle sorte que le bâti dont il s’agit se trouve être utilisé, en même temps, comme couvre -roue.

Dans ce dispositif, l’enlèvement de l’arbre vertical ne peut pas s’effectuer aussi commodément que dans certaines autres dispositions de bâtis; toutefois, il ne peut pas être considéré comme présentant des difficultés très - sérieuses. Dans quelques cas, ou arrive à fermer entièrement le bâti, à la partie inférieure, et à entourer l’arbre vertical d’une cuvelojipe, qui présente la forme d’une demi -colonne et c|ui met à l’abri de tout danger.

lairsqu’un arbre horizontal ATi, parallèle â un mur, doit transmettre nue partie du travail qu'il reçoit à un autre arbre

Fig. :Jül.

DE, normal au même mur, vante, pour le bâti destiné

on peut employer la disposition snià le porter. Ia; palier du premier

BATIS RE PALIERS

arbre, eu C, est un palier à semelle horizontale, taudis que celui (lu second, en F, est à fixation verticale. La distance de l’axe du palier C au mur peut varier, dans une certaine mesure, comme nous l’avons déjà indiqué pour un cas analogue (v. fig. 353). Lorsque les deux roues d’engrenage sont du même diamètre, il convient de recourir, i)our le bâti, à la disposition donnée par fig. 362. Dans ce cas l’arbre AB est supporté, en C, par un palier à ])laque de fixation verticale. Lorsijue la transmission du mouvement s’effectue à l'extrémité de l’arl)re, à un angle de bâtiment, la disposition à adopter est celle de la fig. 363; les paliers, en (r et II, sont alors tous les deux d’égale grandeur.

Les figures 36-1 et 365 représentent les deux bâtis précédents en perspective cavalière.

Fig. 365.

BATIS DE PALIEK8.

Real«auX| le Conilracteur.

BATIS DE PALIERS

Il arrive assez souvent que, dans une usine, un ait à coniinander différents arbres transversaux ]mr une transmission horizontale, établie au milieu du bâtiment, â une faible distanee au-dessous du plancher. La fig. SGG représente un t^'jic de bâti qu’on peut utiliser dans les cas de ce genre. Grâce à la colonne qui le supporte, ce bâti peut se raeeorder facilement avec le style de la construction d’un grand atelier. La disposition des différents paliers est très -simple; celui de A est le palier du § 134, ceux de i*’ et F sont donnés par le tj’pe du §132, et enfin la crapandine en C est analogue à celle du § 143.

Fig. 3G7. Bâti pour quatre paliers fixé contre an mur. Un arbre horizontal AB fait mouvoir, par l’intennédiaire de roues ceniques, l’arbre vertical Cl) et les deux arbres horizuutaux E et F. la^s différents supports sont analogues aux précédents et correspondent respectivement, celui de 7i au § 134,

Ki(f. 3G7.

celui de C (crajiaudine) au § 143 et enfin ceux de et F au § 132. Les portées, ménagées pour la fixation des différents su])ports, se trouvent toutes dans un seul et même plan, ce qui suppose qu’on ait détenuiué convenablement les diamètres des tourillons, de mimière à ce qu’il existe aux divers points un jeu suffisant. Aiqsi, malgré le nombre relativement élevé des paliers, cette tonne de bâti, qui satisfait à toutes les cxinditiuns du § 148, fournit une solution aussi simple qu’on ]>cnt le désirer.

«•f)U>NNKS MÉTAU.iyUES.

Calenl dos ooloiiiies métalliques.

I^e constructeur de machines a fréqneiunient à traiter les questions de (miIcuI et d'exécution des colonnes métalliques, lors même qu’elles ne doivent être employées ((ue dans la construction de bâtiments proprement dite , on qu’elles n’ont avec les machines que des relations assez éloignées; souvent d’ailleurs les colonnes entrent dans la composition des bâtis de machines ou sont employées directement comme supports de paliers. Pour ces divers motils, l’étude de leur construction trouve ici sa place naturelle.

Les colonnes métalliques se calculent ordinairement comme les i)ièces chargées debout et ce n’est que dans quelques cas limites qu’on peut les considérer comme soumises uniquement à des efforts de compression. IvC premier mode de calcul comporte une assez grande indétermimition , par suite de l’incertitude sur le mode de fixation des extrémités de la pièce. Dans les trois dispositions, représentées ci -après, et qui correspondent aux cas n“" II, 111 et IV du § 16, la j)rcmiérc su]i|iose la colonne articulée à ses deux extrémités, la seconde une extrémité seulement articulée et enfin la troisième les deux extrémités encjistrées.

Fig. .S68.

Les charges, capables de déterminer la rupture, sont respectivement, pour ces diff’érentcs hypothèses:

JE