CHAPITRE V

TRAVAIL ET RÉGULATION DES MACHINES- - COUPLES DE ROTATION. - COMPTEURS DES NOMRRES DE TOURS ET INDICATEURS DE LA VITESSE.

CiiAP. V, § 1 . — Travail des machines.

H* 67. '— 1. Indloat«iir Paul Garnler boiitmiii modela. — 2. Indieatonr Richard. — 3. Plaoameat de l'Indicataar «t ralavé daa oonrbaa. — 4. iBdicatoar coatlaa, oomptenr «nraiflstraat de AahtoD.

N^ 67^ Indicsatenr Paul Gamier nouveau modèle. —

Lindicàleur Paul Garnier nouveau modèle, applicable aux machines à haute pression et à grande vitesse, est représenté par la /îy. 11, pi IX. Il diffère de l'ancien modèle (n^ 223, et fig. 1, pL XXVIIdu É?" Traité) sur les points suivants : les deux ressorts sont remplacés par un seul, qui agit alternativement par compression et par extension ; il n'existe également qu'un seul cylindre porte-papier au lieu de deux; enfin, le petit mécanisme qui, sur Tancien modèle, servait à mesm*er le développement du papier, a été supprimé. La légende adjointe à la pL IX, donne une description détaillée de toutes les parties qui composent l'indicateur Gainier nouveau modèle; nous ajouterons les explications suivantes relatives à son installation et à son mode de fonctionnement.

Pour changer le ressort D, on commence par enlever le portepi. ix! crayon, en le retirant tout simplement pour dégager sa fourchette; on dévisse ensuite le couvercle 6, et on lenlève en sortant en même temps le piston de Tindicateur. Cela fait, on enlève la petite vis 4', vue 5*^, et le talon d' peut alors être dévissé. La tige a' est dégagée

Fig. Il,

eo enlevant le bouton qui la tenmne, puis on enlève les vis 3,5. Pour mettre un autre ressort en place, on fixe le talon d sur le couvercle b au moyen des vis 3,3 ; la tige est ensuite enfilée, et le talon d' vissé sui- cette tige, après quoi, la petite vis 4', vue 5**, est mise en place. Le couvercle b est alors remis à son poste, en même temps que le piston à est enfoncé dans son cylindre ; puis la tige est garnie de son bouchon. L'échelle E qui convient au nouveau ressort est ensuite mise en place, et on emmanche le porte-crayon. Pour cette dernière opération, il peut être nécessaire de faire tourner la tige a', en agissant sur son bouton, de manière que le croisillon G' se présente bien devant la fenêtre de la boite B.

Pour donner au ressort de rappel k, une tension convenable, il faut faire tourner le cylindre H, ou bien le cylindre G' si le premier est enlevé, de manière que la vis t' présente sa tête en dehors de la plate-forme F ; cette vis peut alors être enlevée, ce qui permet de faire tourner tout le système, à la main, pour donner au ressort k la tension jugée convenable. La vis V étant ensuite remise en place, permet au ressort k de rappeler en arrière, jusqu'à ce que la tête de la vis t' vienne porter sur la tête de la vis t\ l'instrument est alors au repos.

Lorsque le ressort k est suffisamment tendu, la petite corde à boyau g est mise en place; un bout de cette corde est engagé dans un trou pratiqué dans la gorge de la poulie G, et qui débouche dans l'évîdement intérieur ; on fait un nœud sur cette extrémité, puis la corde à boyau est enroulée de gauche à droite en passant sur l'avant, entre la garde 7 et la poulie G. La deuxième extrémité de la corde g est engagée dans le trou pratiqué sur l'arbre L, et on fait un nœud pour l'arrêter. La longueur de la corde g doit être réglée de manière qu'elle n'ait pas de mou et qu'elle sente un peu l'action du rfâsort de rappel k.

Le diamètre de la poulie M, montée sur l'extrémité de l'arbre L, est généralement déterminé pour que cette poulie fasse 8 tours pour une course du piston de la machine. L'arbre L pourrait à la rigueur faire 10 tours en enroulant la corde à boyau, pendant que la vis d'arrêt t' passe de la position t' vue 2*", à la position tf'; la poulie M pourrait par suite avoir un diamètre plus petit que celui dont nous venons de parler, ce qui donnerait à la courbe une ligne atmosphérique plus longue. Mais en ne comptant que sur 8 toure de la pouUe M, on se donne une marge suffisante pour éviter les III. 17

958 TRAVAIL DES MACHINEE — N« 67,

petits dérangements qui résultent de l'allongement du cordon m pendant le fonctionnement.

La longueur du cordon m doit être réglée pour que, l<H-8que le piston moteur est au point mort bas, la petite corde à boyau g ait commencé son enroulement sur Tarbre L, et pour que le piston moteur arrive au point mort haut avant que la vis f soit venue en tf'y vue V, — D^autre part, iO tours du cordon m sont généralanent enroulés sur la poulie M, lorsque le piston moteur est au point mort bas. Le cordon m est actionné par la tige du piston dé la machine pendant la course montante de ce piston ; ce cordon se déroule de dessus la poulie M, celle-d tourne et donne son mouvement à Tarbre L. Ce dernier enroule la corde à boyau 9, et force la poulie i gorge G, à tourner de gauche A droite en passant sur Tavant. La tension du ressort k augmente pendant cette course du piston moteur. — A la course descendante du piston moteur, le ressort k rappelle tout le système; la poulie à goi^ 6 enroule la ontle i boyau 9; celle-ci force Tarbre L et par suite la poulie M à tourner; la poulie M ramasse alors le mou que la tige du piston de la machine donne au cordon m.

D'après la manière dont le cylindre porte-papier H tourne, la courbe du bas se trouvera toujours à droite de la Û^e atmosphérique, et la couii)e du haut à gauche, c'est le contraire qui a lieu avec Tindicateur Richard (n* 67,).

L'indicateur Gamier nouveau modèle possède, sur l'ancien, les avantages suivants :

L 11 est beaucoup moins volumineux et d*une coDstruction moins dispendieuse.

IL En raison de ce que le ressort de rappel n'a qu'un cylindre à mettre eu action, Tinertie de Tinstrument est moins considérable, et l'action du ressort est par suite plus efficace.

•III. Le changement des bandes de papier s'effectue avec beaucoup plus de facilité sur le nouvel appareil que sur Tancien, et sans qu'il soit besoin de se pr^ occuper de redonner une nouvelle bande au ressort de rappel.

IV. En cas de rupture de la corde à boyau, le papier ne subit aucun dérangement; la poulie à gorge vient tout simplement porter sur son arrêt, et le ressort de rappel reste bandé. Il suffit de remplacer la corde à boyau, et Tins* trument est prêt à fonctionner. Avec Tancien appareil, la rupture de la corde à boyau amenait l'enroulement complet du papier sur le cylindre du ressort de rappel, et le papier était décbiré le plus souvent. Il fallait par suite effectuer une double opération pour mettre l'indicateur en état ; la première relative à la corde b boyau, et la seCbnde au papier lui-même.

TRAVAIL MSS HACnNES. ^ K« 67, 359

Y. L'6ii4>loi d*uQ ressort miique tenu par les deux extrémités, fait diminuer Tampiitudeet la durée des oscillations qui se produisent au moment de Ta vanoe à l'introduction, et les courbes sont plus régulières.

L^installation de Tindicateur Garnier nouveau modèle n'est réellement défectueuse que sur un seul point ; il lui manque un système qui permette d*abaisser le crayon et de le relever sang qu'il soit besoin de le toucher. — Avec Pinstallation existante, il faut avoir la précaution d'abaisser le crayon pendant la course d'éTacuation, et en effectuant cette opération par une simple pression exercée avec le doigt sur la tête du porte-crayon, de manière que le crayon puisse glisser si le piston de l'indicateur remonte avant que le crayon soit en contact avec le papier. L'opération n'est pas très-difflciie avec les machines dont la vitesse de rotation ne dépasse pas 65 à 70 tours; mais avec des vitesses supérieures, il arrive souvent que la tête du porte-crayon échappe avant que le crayon soit en contact avec le papier. Dans ces conditions le crayon poussé par le ressort 4 tombe brusquement sur le papier, s'y incruste et le déchire. Il ne serait pas difficile d'iosUiller un petit cadre très-allongé, dans lequel se mou- Trait librement le bras du porte-crayon, le cadre étant articulé aux deux extrémités et sur les côtés de la fenêtre pratiquée sur la botte à ressort, et étant muoi d'une petite poignée pour la manosavre. On pourrait ainsi, abaisser ou relever le portena^ayon sans courir le risque de le fausser ou de déchirer le papier.

M* •*y, Indleaten» MIolmrd. — L'indicateur Richard peut pi^. ,2, être employé sur toutes les machines, mais il convient particulière- pi. ix. ment aux machines à très-grande vitesse. Cet appareil est représenté par la fig. 12, jd. IX, et la légende adjointe à cette planche en donne une description détaillée. Voici quelques explications relatives à son installation et à son mode de fonctionnement.

Pour changer le ressort D, on conamence par dévisser le couvercle b de la botte B, puis on enlève du même coup, le bras C, le couvercle 6, le piston a et son ressort. Cela fait, on démanche la douille a^ et on dévisse le talon inférieur d' du ressort D. Le pistoh et sa tige sont alors libres. Le talon supérieur d est ensuite dévissé. Pour remettre en place le nouveau ressort, il faut suivre la mai-che inverse : passer le ressort dans la douille du bras C, et visser le talon supérieur d sur le couvercle b; enfiler la tige de piston, et visser sur ce dernier, le talon inférieur d'; emmancher la douille a^ sur la tige af ; enfin, mettre le piston de Tindicateur dans son cylindre, en même temps que Ton capelle ta douille du bras C sur le cylindre B, et visser le couvercle b. Dans cette dernière opération, il faut prendre garde que les balanciers CjC^ soient bien orientés, le balancier extérieur étant en ba^.

Pour donner au ressort de rappel k une bande convenable, il

suffit de desserrer la vis t et de faire tourner de droite à gauche en passant sur l'avant, le cylindre H ou le cylindre G' si le premier est enlevé; la vis t est resserrée lorsque le ressort k possède une bande suffisante. — Avec les indicateurs dans lesquels la vis /est remplacée par un toc fixe, faisant corps avec la plate*fonne F, l'opération qui nous occupe n'est pas aussi commode. Il faut commencer par desserrer l'écrou H, d'un tour environ, puis remonter tout le système de la poulie à goi^e G et de son axe I, de manière à faire franchir le toc t par le butoir f ; c'est seulement alors qu'on peut faire tourner le cylindre G' et donner au ressort k la bande qui œnvient ; puis on serre à demeure l'écrou 1 1 .

Lorsque le ressort k est suffisamment tendu, le cordon g est mis en place ; un bout de ce cordon est engagé dans le trou pratiqué sur la gorge de la poulie G, qui débouche dans l'évidement intérieur, et on l'arrête par un nœud. Le cordon est ensuite passé sur la poulie G, puis entre les galets 15,15. Si le cordon était déjà en place quand on veut donner de la bande au ressort &, il faudrait rendre libre le bout qui passe entre les galets 15,15, et le repasser ensuite quand le ressort k est suffisanunent tendu. — L'extrémité du cordon g doit être attachée à un levier qui réduira convenablement la course du piston de la machine pour que le mouvement du cylindre H correspondant à cette course, se fasse entre les deux arrêts de la poulie G, sans que ces arrêts soient touchés.

D'après la manière dont le cylindre H tourne sous l'action du cordon gr, la courbe du bas du cylindre moteur est tracée sur la droite du papier, tandis que la com*be du haut est tracée sur la gauche. C'est le contraire qui a lieu avec l'indicateur Paul Garnier nouveau modèle (n'' 67 J.

L'indicateui* Richard présente les avantages suivants :

I. C'est le moins volumineux de tous les instruments en usage. IL L'inertie de l'instrument est faible, puisque le ressort de rappel k n'a qu'un cylindre à mettre en mouFement.

III. Le changement de la bande de papier s'effectue avec facilité.

IV. En cas de rupture du cordon, le papier ne subit aucun dérangement, et l'instrument est prêt à fonctionner dès que ce cordon est remplacé.

V. L'emploi d'un ressort unique d'une très-grande résistance, fait diminuer l'amplitude et la durée des oscillations qui se produisent au moment de Tavance à rintroduction et qui rendent les courbes irrégulières.

VI. Le système d'installation du porte-crayon permet d'abaisser ce dei'nier sans qu'on soit obligé de le toucher avec la main, ce qui supprime les chances

d'avaries. — La double entaille réservée au petit galet du ressort r, permet d'avancer rapidement le crayon près du papier, et indique le moment où il faut le pousser lentement pour qu'il ne s'incruste pas dans le papier en le déchirant. Ce point est très-important, parce que dans les machines à très-grande vitesse , il est presque impossible d'abaisser le crayon en un point donné de la course du piston de la machine.

Vil. Cet instrument est applicable quelle que soit la vitesse de rotation. Il sufSt, lorsque la vitesse est considérable, d'employer un ressort de grande résistance, et de réduire dans de grandes proportions la course du piston de la machine.

On ne peut reprocher à l'indicateur Richard que les trois défauts suivants :

I. Le mouvement du porte-crayon étant amplifié, les erreurs de flexion du ressort de l'indicateur sont triplées sur la courbe. D'où il résulte qu'il ne faut employer que des ressorts d'une grande exactitude.

II. Lorsque la douille a, prend du jeu, le crayon se trouve toujours en retard d'une quantité égale à trois fois ce jeu. Cet inconvénient est considérablement diminué par l'installation de la nouvelle douille a^ que représente la vue ô<*, parce que les butées ont une portée infiniment plus grande que dans Tinstaliation primitive, et par suite l'usure est insignifiante.

III. Cet instrument exige une installation spéciale pour réduire la course du piston de la machine. Cette installation n'est pas toujours commode à effectuer, et on a souvent recours à un système semblable à celui qui est usité pour l'indicateur Garnier nouveau modèle, mais monté sur un support spécial.

li^ 6*7, Plarameiit de l'indicsateiiF et relevé des courbes.

— Les installations de tuyautage sont communes aux deux indicateurs dont il vient d'être question. Lorsqu'on n'a qu'un appareil par cylindre, on emploie un tuyau unique portant en son milieu un robinet à deux voies, sur lequel se monte le robinet de purge de l'indicateuj-, puis rindicateur lui-même. Les deux branches de ce tuyau, munie chacune d'un robinet obturateur à son extrémité, aboutissent à des conduits percés dans la pai-oi du cylindre et de manière à aboutir dans l'intérieur des orifices. Lorsqu'il n'est pas possible de faire aboutir ces conduits dans les orifices mêmes, et qu'on est obligé de les percer en plein dans la paroi du cylindre, il faut au moins les fîùre aboutir dans l'espace libre, afin qu'ils ne soient pas bouchés par le piston pendant les derniers instants de sa course.

Une dépêche ministérielle du 28 décembre 1867, prescrit que les deux indicateurs Garnier nouveau modèle et Richard^ pourront être employés indistinctement pour des allures comprises entre 50 et 100

â62 TRAVAIL DES HACIflNËS. — N* 67,

tours par minute ; que l'indicateur Gamier'fien seul employé pour des allures inférieures à 50 tours et que l'indicateur Ridtard sera seul employé pour des allures supérieures à 100 tours par minute.

Toutes les recommandations spécifiées au n* 322^ du G* Traité^ sont ici applicables. Notamment, il faut que les renvois de mouvement du cordon de l'indicateur soient ii»tallés pour : 1* que ce cordon s'enroule bien sur la poulie en bois M, fig. il, p/, IX, de l'indicateur Gamier ; et avec les deux indicateurs, pour que de la dernière poulie de renvoi au point d'attache sur le crochet de la tige du piston ou de la pièce qui a le même mouvement que cette IJge, le cordoo de l'indicateur soit bien paititlële à cette tige ou à cette pièce.

Nous donnerons un exemple de l'installation de l'indicateur Richard monté sur une machine à très^ande vitesse. Cette installation est représentée par la fig. 55, elle a été faite sur les machines de Tkomycroft ; voici la légende de celte figure :

K ÎDdicaleur Richard, type an^iis, ne didérrat du type dterit au n- 67t, qo« par

des déliils dont le plui imporlttnt couiete eu ta que le crayon l'abaitM de

gauche k droite, au liea

Fig. SS. — Inilallalion d* rindiultur Hicbini Hir uoe nuchint ^^ s'abaisser de droile i

i Irts-grindB vinsse. g»oche,le tnonvenieDtdB

Vm 1'. ftléMiian Iran*- Vbï 7-. Vueile boD( da Tiiut»!- Cylindre porte - papier

lUBtlcde rinilttlalion. tilion. éUul d'ailleurs auxi de

(fauche k droite poor U course monltinle du pi»ton de ta machine .

A' robinel de purge de l'iodicaleur moaû lur U tubulure L.

A, robiaet i deux TOies pouvanl établir, à lour de rûtc, la communiât' tioD de l'indiailaDr efec ebacuD des bout» du c)lindre de la niachiae au moyen des tuyaux L'iL", et du tuyau L.

C cylindre à vapeur de la ■nachine ; celte dermén Mt à pilon.

« crayon de l'indïcareur.

e',e"fi" pualléiogramme do

crayon. Avec cet inttru-

Dienl, le» deux batan-

tiers c" ne gonl pw

égaux, et, par auite, le

crayon e n'eel pas pUeJ

«Q milieu de la bielle c" (n' bS, du Cd Traù^.

D braa fixe monté sur une des colonnettes n du cylindre à Tapeur, et destiné 4

porter l'articulation du leïier M, au moyen duquel on réduit la course du

I cordon d«sUné à saspendre le foDctionnement de I*indicatoar. Ce cordon est amarr

sur l'anneaa double «, du cordon ^; il. passe en retour sous le support D, et va se fixer en un taquet W, On donne du mou à ce cordon pour que Tindicateur fonctionne. Quand la courbe est relevée, on haie sur le cordon d, le ressort de r indicateur est tendu, le cylindre porte-papier H est prés de son arrêt snp^ rieur, et le piston de la machine fonctionne sans actionner rindicatenr^ car le cordon m a un mon suffisante 1^' taquet d'attache du cordon d.

e anneau double fixé à rexlrémité du cordon g, et recevant d^one part, le cordon m

qui transmet le mouvement du piston, et dîantre part^ le cordon d qui sert à suspendre le fonctionnement de l'indicateur. F plate-forme de Tindicateur.

Ci poulie à gorge de indicateur.

g cordon de Tindicateur, enroulé de gauche à droite sur la poulie G, en passant sur

Tavant.

Il cylindre porte-papier de l'indicateur.

L tabulure de communication de Tindicateur avec le robinet à deux voies A|.

L'.f/' tuyaux à la jonction desquels se trouve le robinet à deux voies A| ; le tnyau 1/ communique avec le bas dn cylindre de la machine et le tuyau L" avec le hant de ce môme cylindre.

M levier articulé en o à l'extrémité da support D, et actionné par un boulon fixé

sur Taxe du pied de bielJe. Ce boulon passe dans une rainure que porta l'extrémité du levier M.

ai cordon amarré sur l'anneau double e, et venant se fixer à une boncle m', tenne sur le levier M par un petit boulon. La oovrse du piston de la machine ast réduite dans le rapport de omf à oO. Cette réduction doit être d'autant plus grande que la vitesse de rotation est plus rapide. Sur les Thomyeroft, dont les machines donnent plus de 400 toars par minute, le rapport de omf à oO vaut environ 1/8*.

n colonnette de support du cylindre de la machine, sur laquelle est monté le

brasD.

O boulon monté sur Taxe du tourillon de pied de bielle, et actionnant le levier M. Ce boulon se meut librement dans une rainure que porte l'extrémité de ce levier.

o articulation du levier M sur le bias D. T tige de piston de la machine.

Sur la fig, 55, Tindicateur est en fonction, et les communications sont ouvertes pour relever une courbe du haut. Le piston moteur monte et se trouve vei*s le milieu de sa course. Le cordon d a assez de' mou pour ne pas gêner le fonctionnement. Quand les deux courbes sont relevées et la ligne atmosphérique tracée, on haie sur le cordon d; toute la transmission de mouvement est actionnée comme si le piston moteur tirait lui-même, et le cylindre porte-papier arrive au haut de sa course. Le cordon d est ensuite amarré au taquet D', et Pindicateur reste immobile, le cordon m ayant assez de mou. Le cylindre porte-papier peut alors être enlevé et le papier changé. — Pour prendre de nouvelles courbes, il suffit de donner du mou au cordon (f ; le ressort de riodicateur rappelle, le cordon m étant raidi, et l'instrument fonctionne.

Si le cordon m était rompu, il faudrait arrêter la machine pour le remplacer. Pour éviter cet accident, le cordon m est une corde à boyau très-forte, qui tout en ayant une flexibilité suffisante pour se plier et se tendre quand Tindicateur ne fonctionne pas, offre cependant une grande résistance.

Ijo système de cordon d, qui sert à suspendre le fonctionnement de

Tindicateur, pourrait être remplacé avantageusement par une simple rainure pratiquée sur le levier M, parallèllement à l'axe de ce levier, au-dessus de la ligne actuelle om', et portant deux encoches à sa partie supérieure pour recevoir le boulon de la boucle m\ L'une de ces encoches serait à la hauteur du point fixe o, et Tautre, au point que Ton voudrait, suivant la réduction convenue de la course du piston de la machine. Cette disposition permettrait de remédier, en marche, à toute rupture du cordon de Tindicateur, dont la longueur serait réglée sur le point 6xâ o. 11 va de soi que le point d'attache m' du cordon, pourrait être placé de Tautre côté de Taxe d'oscillation o.

Relevé des courbes d'indicsateiiF. — L'indicateur étant monté et réglé, le cordon m, fig, H, pi. IX, n'est attaché à la tige du piston de la machine qu'au moment où on se dispose à prendre des courbes. Ce cordon est terminé par un anneau allongé, que l'on capelle sur le crochet de la tige du piston, au moment où ce dernier achève sa course descendante. Dans cette opération, la main doit suivre le mouvement de la tige du piston, et l'anneau du cordon de l'indicateur est abandonné au point mort. Ceci fait, on s'assure que le cylindre porte-papier fonctionne bien entre ses deux arrêts sans les toucher. Pour le cas particulier de l'indicateur Paul Gamier, il faut s'assurer en outre, que la corde à boyau n'est pas trop courte ; car ce défaut ferait prendre du mou au cordon de l'indicateur à l'arrivée au point mort bas, et pour l'autre point mort, la corde à boyau ne resterait pas tangente à la poulie à gorge.

L'instrument fonctionnant bien, on établit sa communication avec l'un des bouts du cylindre, le bas par exemple; on laisse faire deux ou trois tours, puis on abaisse le crayon pendant la course d'évacua tion. La courbe est tracée dans un tour de la machine et le crayon est relevé. — La communication étant ensuite établie pour l'autre bout du cylindre, on trace de même la courbe correspondante. — Pour tracer la ligne atmosphérique, la communication de l'indicateur avec le cylindre de la machine est supprimée, et le robinet de purge A', fig. H, pi. IX, est ouvert à l'atmosphère. On fait jouer le ressort de l'indicateur en appuyant sur sa tige ou sur son porte-crayon, pour s'assurer que la communication est bien établie; puis on abaisse le crayon pour tracer la ligne atmosphérique, opération qui se fait dans une seule course, et on met ensuite l'indicateur au repos.

A cet effet, il faut décrocher son cordon. Cette opération s'effectue de la manière suivante : le cordon étant pris à la main, mais sans

être serré, on avance la main de manière que Ton puisse saisir l'anneau allongé un peu avant la fin de course, et dès qu'on tient cet anneau, on le décroche vivement, par un mouvement effectué dans le sens de la course montante du piston.

Pour les machines à très-grande vitesse, Tinstallation dont il est parlé dans ce numéro est indispensable.

Quoiqu'il en soit, quand l'indicateur est au repos, le cylindre portepapier est démonté, le papier est enlevé et remplacé par un autre. On inscrit ensuite sur la feuille des courbes relevées, les indications d'usage, savoir : nom du bâtiment y — numéro ou repère du oflindre^ — date et heure y — pression de la vapeur aux chaudières et au tuyau de vapeur ^ — ouverture des valves^ — introduction fixe ou par V organe de détente variable^ — vide au condenseur ^ — nombre de tours j — pression barométrique^ — flexion du ressort de Vindicateur.

Les feuilles de papier sont préalablement coupées de longueur; voici comment il faut procéder pour en mettre une en place. Commencer, par engager un des angles sous la plus longue branche de la fourchette h,fig. 11 et 12, pL IX, puis enrouler cette feuille de papier sur le cylindre H, et venir engager l'autre angle sous la petite branche de la fourche; joindre alors les deux bouts de la bande de papier, tirer pour bien appliquer ce papier contre le cylindre H, en mahitenant la tète de la fourchette de la main gauche, et faire glisser le papier jusqu'au bas. Le papier est ensuite plié contre les branches de la fourchette et se trouve ainsi maintenu. — Quelquefois, pour plus de facilité, on forme d'avance l'onglet de la grande branche de la foiurchette. — Le cylindre porte-papier est ensuite remis en place à son repère, et on est prêt à relever une nouvelle courbe.

IV^ 674 Indicateur <M>iitliiii, compteur enre^strant de Ashton. Les diagrames relevés avec les indicateurs ordinaires, à des intervalles plus ou moins grands, ne donnent la puissance exacte de la machine que pour les instants où on a relevé les courbes. On peut, il est vrai, tenir compte du nombre moyen de tours correspondant à la période entière des expériences; (n* 6S|); mais il n'en résulte pas moins beaucoup d'aléa dans la mesure de la puissance des machines. MM. Ashton etStorey ont imaginé un indicateur continu, compteur enregistrant, qui permet de totaliser le travail effectif d'une machine pour une période quelconque de fonctionnement. Cet indicateur est Fig. 13, représenté par Vdfig. 13, pi. IX, dont voici Texplication : p^ j^

A petit cylindre de riostrument, dont les extrémités sont mises en communication avec les bouts du cylindre de la machine par les tubulures 1,1', munies de robinets.

Sur ces tubulures se raccordent les petits robinets 2, qui permettent de mettre le cylindre À en communication avec Tatmosphëre.

a piston de l'indicateur. La tubulure 1 communiquant avec le haut du cylindre moteur et la tubulure V avec le bas de ce cylindre, le piston a monte on descend en vertu de la pression effective exercée sur le piston de la machine.

B boite rectangulaire qui renferme tout le mécanisme, et sur laquelle sont montés les supports des diverses pièces mobiles.

b tige du piston de Tindicateur. Sur l'extrémité de cette tige est fixé le talon 3 da ressort R ; le talon 3' du même ressort est fixé au couvercle de la botte B, an moyeo d'une tige taraudée, serrée par un écrou et un contre-écrou.

C disque en bronze, à bords arrondis, fixé sur la tige 6, et que Ton nomme roue miéffratUe.

c long pignon faisant corps avec la roue intégrante C, et actionnant le compteur enregistrant. Le mouvement de rotation de la roue C et du pignon c est indépendant de la tige b ; mais ces pièces sont entraînées dans les mouvements de montée H de descente de la tige 6, par les colliers 4,4 qui sont fixés sur cette tige par des vis.

D disque en bronze tournant sur un axe perpendiculaire à la tige b du piston de riftdicateur, et actionnant la roue G par frottement. Le contact est assuré par U poussée du ressort 5, dont on règle la tension au moyen d'une vis de pressioa.

d pignon denté droit, recevant le mouvement d'une pièce actionnée par le pisttiD de la machine. L'axe de ce pignon est emprisonné, avec un certain jeu, dans les supports 6,6, dont les extrémités forment palier.

E roue droite actionnée par le pignon c. L'axe de cette roue est supporté par le petit montant 7 fixé à la botte B. Sur les vueê 1* et 2% les deux bras du montant 7 ont été coupés, et tout le système E,f, a été reporté vers la paroi de la boite B, afio de montrer sa disposition et de rendre la figure plus claire.

€,e' axe de la roue E, et transmission de mouvement de cet axe à l'enregistreur.Les deux parties e^e' sont reliées par un joint à la cardan. L'extrémité de ^ est taillée eo vis sans fin pour actionner la roue F. Sur les vues V et 2*, les axes e.e', devraient se projeter sur la tige b,

F roue hélicoïdale recevant un mouvement de rotation de la tige e*, et transmettant ce mouvement au compteur. '

G compteur enregistreur. Ce système est formé d'une série de pignons et de roues dans le rapport constant de 1 à 10^ de telle sorte que chaque roue fait un toarpour 10 tours du pignon qui l'actionne. Sur l'axe ôb chaque roue se trouve une aigsiUe qui indique sur un cadran, les tours accomplis en sus des dizaines accuséet par l'aiguille du cadran suivant.

Il cylindre porte-papier pour relever des courbes comme à rordinaire, et muni d'osé poulie à gorge pour recevoir le cordon qui, d'autre part, est actionné par le piston de la machine. Ce cordon passe sur la poulie de retour 8.

h support du cylindre porte-papier H. Ce support est ajusté à queue d'aronde dtnsU glissière 9 fixée à la botte B, de telle sorte que tout le système peut avancer ou reculer dans le sens perpendiculaire à la vue l^

K porte-crayon pour le cylindre H. Ce porte-crayon est fixé à demeure sur le collier supérieur 4 près duquel se trouve une articulation; le bras 10, monté avec articulation sur le support A, sert à appuyer le crayon R contre le cylindre portepapicf H, sans que Ton ait besoin de toucher ce porte-crayon avec la main.

Voici maintenant comment fonctionne l'instrument.

Chacun des bouts du cylindre A étant en communication avec une des extrémités du cylindre de la machine , le piston a est soumis aux mêmes pressions que le cylindre moteur, et la tension du ressort R mesure la différence de ces pressions. Lorsque cette différence est nulle, le piston a est à demi-course, et le plateau G est juste à la hauteur du centre du disque D. Ce dernier recevant son mouvement du piston moteur, à l'aide d'une transmission convenable,

tourne tantôt dans un sens et tantôt dans un sens contraire. Lorsque le plateau C ne se trouve pas à la hauteur de Tase du disque D, ce plateau reçoit un mouvement de rotation qui est ensuite transmis au compteur.

Partons du point mort bas du piston moteur , rintroduction a lieu par le bas du cylindre A, et Pévacuation a lieu par le liaut. Le piston a est 'repoussé vers le haut de son cylindre, jusqu'à ce que le ressort R étant suffisamment comprimé, sa tension fasse équilibre à la pression effective sur le petit piston a. Le plateau G sMlève, et vient occuper, par exemple , la position pleine de la vue 3«. Ce plateau reçoit alors un mouvement angulaire de rotation proportionnel à celui que le piston donne au disque D, multiplié par la distance du plateau G au centre de ce disque. Or, cette dernière distance est proportionnelle à la pression effective sur le piston a et par suito sur le piston moteur. Donc le mouvement angulaire du plateau G, est proportionnel au travail effectif développé sur le piston moteur.

Quand rintroduction cesse et que la détente se produit, la pression effective sur le piston a diminue ; le ressort R est moins comprimé, et le plateau G descend. Pendant la période d'évacuation, et juste au moment où la pression est égale sur les deux faces du piston moteur, par suite de la compression du haut, au point où se croisent les deux courbes d'indicateur, le plateau G se trouve juste au centre du disque D. Puis la pression effective devient négative jusqu'à la fin de course; le plateau G passe silors au-dessous du centre du disque D, et comme le sens du mouvement de ce disque n'a pas encore changé, le plateau C prend un mouvement de sens contraire au premier, et le compteur retranche du travail effectif déjà enregistré, tout le travail négatif qui est produit jusqu'à la fîn de course.

Au point mort haut du piston moteur, le piston a est renvoyé dans le bas de son cylindre, le ressort R agit par extension pour résister k la pression effective, et le plateau G prend la position pointillée vtie 3** A ce môme point mort, le mouvement du disque D change de direction*, mais le plateau G étant audessous de Taxe de ce disque, ce plateau tourne dans le même sens que précédemment pour enregistrer le travail effectif.

Cet iastrument, déjà répandu en Angleterre, n'ost pas encore employé en France; l'expérience a montré qu'il fonctionne bien et que l'usure du plateau G est inappréciable. Sa graduation est faite pour que chaque unité du grand cadran corresponde à 1000 pieds-livres par pouce circulaire. La transmission de mouvement du piston moteur au disque D, est telle que ce disque fait un tour par pied de course du piston moteur. Le rayon du plateau C étant de 1 pouce, et la flexion du ressort R étant de 1 pouce pour 25 livres par pouce circulaire, le plateau G fait un tour en même temps que le disque D, et ce mouvement angulaire correspond à 25 pieds-livres par pouce circulaire de la surface du piston. Il n'y a plus qu'à régler la transmission de mouvement du plateau G au compteur, pour que la grande aiguille de celui-ci parcoure une unité de son cadran pour 1000 pieds-livres par pouce circulaire.

Pour évaluer le travail enregistré au bout d'un certain temps de fonctionnenient, on a :

Travail total en pied»-livrw = 1000 (N-n) D*

Travail moyen en chevaux I __ (N-n) D*

de 33.000 pieds-livres par minute 1 ^^iâr

Expressions dans lesquelles les lettres ont les significations suivantes : D diainètre du piston moteur en pouces.

n nombre lu au compteur à Porigine de la période d^observation. N nombre lu au compteur à la fin de la période d^observation. m nombre de minutes écoulées entre les deux lectures.

Il serait facile de faire une graduation semblable exprimant des kilogrammètres.

La transmission de mouvement du piston de la machine au disque D peut être faite d*une manière quelconque, pourvu que les mouvements soient proportionnels. La vue 5* repésente une disposition que Ton peut employer. La crémaillère Q, actionnée parla tige du piston moteur, actionne à son touruDe roue dentée U, dont Taxe porte un pignon qui engrène avec la roue cf, fig, 13, pL IX.

Quand on veut relever des courbes, comme & l'ordinaire, sur le cylindre H, on supprime la transmission de mouvement du piston moteur à Tindicateur continu, et on l'établit sur le cylindre H. Le cylindre A de Tinstrument est mis en communication, alternativement avec le bas et le haut du cylindre moteur, et on opère comme d'habitude.

t" 68. — I. Détermination d« i*affort moyen sur les pistons d*après lesoovrbosiisdicstoar. — 2. Calcul du travail sur los pistons dans los maohlnos ordlnalrm, à Taldo do roffort moyen déduit dos courbas d'indicatonr. — 8. Calcul du travail éévoloppé sur los pistons dans uns machina Woolf. — 4. Calcul du poids da ▼apour ééponséo par choval ot par houro dans los machinas ordinaires. — 6. Calool es poids do vapeur dépensée par cheval ot par heure dans los nmchinas Woolf.

N* 68^ Hétermination de l'effort moyen sur les phsUms d'après les <M>arbes d'Indicsateur. — Actuellement, TefTort moyen qui entre dans le calcul de la puissance des machines, s'exprime toujours en kilogrammes par centimètre carré. La flexion des ressorts de Tindicateur (n* 67^^,) est fixée d'après la même miité, et d'autre part, pour les nouvelles machines, la pression effective aux chaudières est aussi exprimée enÀ'm par Cm.C.

Nous avons déjà expliqué au if 225,^ du Grand Traité, la manière de déduire l'efl'ort moyen sur le piston d'une machine; il ne nous reste qu'à faire connaître la méthode pratique aujourd'hui en usage.

Appareil Masson pour dKiser les diagrammes. — M. Maison, contre-maître aux ateliers des machines du port de Brest, a imaginé, pour

dÏTÎser les diagrammes, le petit appareil représeoté par la fig. 56 dont voici la description :

Vue 1-, plan de l'ajiparail, les courbe» d'indicateor et le dirisear eo place

Vne !•. Rabattement â droite de la plaDchelte.

Vue 3*. ÉiéTation du divisaur (dans la déchirure de la me f).

Sur l'un des bords do la planchette A, parfaitement dressée, se trouve fixée la lame métallique a, formant ressort; cette lame a est articulée par son extrémité l, et serrée contre la

planchette par l'autre eïtré- p,> „ . ;,„ j- . ,

mité, au moyen d un boulon d'indicatour.

articulé a, pénétrant dans ang Vu» i- v

entaille de la lame a et retenue par un écrou à oreilles.

— La feuille de papier B sur laquelle sont tracées les courbes d'indicateur, est pincée sur un de ses bords par la lame a, et cette feuille est orientée, au moyen d'une équerre appliquée contre la lame a, de manière que cette dernière soit tangente aux courbes et normalement à la ligne atmosphérique bb.

Le diviseur 0 est formé de deux lames parallèles maiotenues à distance par les douilles et vis 3^ il porte II styles eu laiton, semblable à celui

de l'indicateur. Ces styles sont mis en place avant que les deux lames du diviseur soient fixées l'une à l'autre; ils portent une embase qui, au repos, appuie sur la lame inférieure; et entre cette embase et la lame supérieure se trouve un petit ressort à boudin destiné à ap|:uyer le style sur le papier. Ces styles sont espacés des quantités qui correspondent aux ordonnées extrêmes d'un diagramme, et aux ordonnées menées par les milieux des divisions égales de la ligne atmosphérique. 11 manque un douzième style, à droite, qui tracerait la

ligne du bord de la lame a, laquelle ligne est tracée directement à la main.

1* diviseur C est monté avec articulation sur une traversée, façonnée comme le rebord d'une équerre à chapeau ; cette traverse s'applique contre la lame a et sert de guideàrinstrumentUnedeuxiëme traversée', articulée à l'extrémité de C, Tient se fixer sur la traverse c, au moyen de la vis k taraudée dans cette dernière, et passant dans une mortaise pratiquée sur l'extrémité de c'. Parcelle di^wsition, on peut régler le diviseur pour que la traverse c étant appliquée sur ta règle n, le dernier style de gauche passe par l'extrémité de là ligne atmosphérique.

L'instrument ainsi disposé, il n'y a plus qu^à le faire glisser sur le papier des courbes, en tenant la traverse c appliquée contre la lame a, et les courbes sont divisées.

Pour déterminer l'ordonnée moyenne, on enlève la feuille de papier en desserrant le boulon 2, puis on rectifie les courbes si les ondulations sont trèsprononcées (n^ 223g et 224, du G* Traité) -, on peut alors faire la somme des ordonnées. A cet efTet^ on se sert d'une règle graduée en demi-milliaiètres et qu'on munit d'un curseur. Le zéro de la règle étant placé sur l'extrémité de la première ordonnée, on amène le curseur sur Tautre extrémité et on le fixe ; la règle est ensuite posée sur la deuxième ordonnée de manière que la pointe du curseur soit sur une de ses extrémités, puis, en maintenant la règle immobile, on desserre le curseur et on le porte sur l'autre extrémité de l'ordonnée et ainsi de suite. On ajoute de cette manière toutes les ordonnées, et Je nombre lu en regard de Pindex du curseur dans sa dernière position, en donne la somme que l'on écrit en millimètres ; le simple déplacement de la virgule d'un rang sur la gauche, donne l'effort moyen, exprimé en millimètres de flexion du ressort de Pindicateur, que Ton transforme ensuite en kilogrammes par centimètres carrés.

IW^ 68^ CMenl du travmil sur les pistons daiui les ^ines ordinaires^ d 1 aide de l^efCèrt moyen déduit des courbes d'indicateur. — Soient : p^ p^, Psv«- Pmy les efforts moyens en Kg par Cm.C déduits des com^bes d'indicateur pour chacun des cylindres ordinaires que possède la machine. Chacun de ces ^•' forts étant le résultat de la moyenne entre la courbe du bas et celle du haut du cylindre correspondant, on a, en désignant par P l'effort moyen général :

P--Pt+P»+P» + "" P*

Soient :

A le nombre des cylindres égaux de la machine.

D en mètreSj le diamètre de ces cylindres.

C en mètres, la course des pistons.

P en JiL^ par Cm.Cj l'effort moyen déduit comme ci-dessus des courbes d*indicateui.

N le nombre de tours de la machine par minute.

On a évidemment :

Pression totale effective \ ,« nnn "^* ^^ n wi

, . ^ } = 10.000 -r- X P kilogrammes,

sur chaque piston ) k °

Travail par course > ,/a a^a^^ï^'CP, ., ..

. ^ . , ?.. . = 10.000 — ; — kilogrammètres. sur chaque piston ) k °

• TRAVAIL DES MAGBINES. — N^» 68, 271

La machine faisant N tours par minute, chaque piston fait n

coui'ses par seconde. Dès lors, le travail par seconde dans chaque cylindre vaut : •

iuD*CP X 2N

kxeo

M suffit de multiplier cette expression par A pour obtenir le travail total de la machine par seconde, et en divisant par 75, on aiu*a ce travsùl en chevaux indiqués réalisés. En représentant ce travail par F, il vient :

pe> --- ^O'OOO X ^P'C X P X 2N X A __ AD'CNP

Cette expression ne diffi^e de l'expression {^') que nous avons donnée au n® 112^ du Grand Traité^ que dans la manière d'écrire le coeffident numérique, et le changement d'unité pour Teffort moyen P, qui est ici exprimé en Kg par Cm.C, au lieu d'être exprimé en Cm de mavure.

Déteraolnmtlan de la pabwaaee auigreBiie déveloi^pée wmm les |ftffiitoii« pendant les essais. — Les essais d^un bâMment ont toujours lieu le long d'uae base mesurée, et on effectue plusieurs parcours, deux à deux de sens inverses, pour obtenir la vitesse moyenne. Pendant la durée de chaque parcours, on relève, à intervalles égaux, deux courbes par cylindre, une pour le bas, Tautre pour le haut. On obtient ainsi pour chaque intervalle, une série de diagrammes qui correspondent tous au môme nombre de tours de la machine par minute. Mais outre que ce nombre de tours peut n'être pas le môme pour toutes les séries d^un môme parcours, il arrive rarement que le nombre de tours moyen déduit du compteur, pour tout le parcours, soit égal à la moyenne des nombres de tours inscrits sur les diagrammes. Dès lors, la force moyenne déduite des diagrammes doit différer de la force moyenne réellement développée.

Dans ces conditions, on ne calcule pas la force indiquée qui correspond à chaque série de diagrammes d'un même parcours, mais seulement les efforts moyens P^, P,, P,..., etc. P„ qui correspondent à ces séries, pour lesquelles on a constaté les nombres de tours Ni, N^, N^..^, Nn par minute. Ces valeurs servent k^ détermiiner, pour chaque parcours, la valeur P de Teffort moyen qui correspond au aombre N de tours par minute déduit du compteur. Le moyen le plus exact de déterminer P, consiste & tracer une courbe ayant pour abaisses les diverses valeurs N|, N^, N,..., N., et pour ordonnées les valeurs correspondantes P,, P„ P,.-» Pn. L'ordonnée qui correspond sur cette courbe à l'abcisse N^ est la valeur de P pour le parcours que Ton considère, et Ton

peut calculer le travail correspondaut en chevaux de Tô^"* développés sur les pistons.

La puissance réelle moyenne développée sur les pistons pendant la durée totale de Tessai, se déduit de la puissance développée pendant chaque parcours et de la durée de ce parcours, soient :

F|, F,, Fs,.'» F. les puissances développées dans les divers parcours, t^y t^f ^5:"- tm, les durées de ces parcours.

On a

Si par suite des circonstances on n*a pu faire qu*un nombre impair de parcours, Tavant-dernier doit entrer deux fois dans la moyenne, afin d'égaliser autant que possible Tinfluence des circonstances favorables et des circonstances défavorables.

> On détermine de la même manière la vitesse moyenne du bâtiment.

N^ 68, Calcul du travail déveloi^pé sar les pistons dans une nuftehlne li¥oolf. — Dans les machines Woolf en usage, tous les pistons ont généralement la même course; les cylindres admetteurs et les cylindres détendeurs diffèrent seulement par leurs diamètres. L'effort moyen étant déduit des courbes d'indicateur qui correspondent à chaque catégorie de cylindres (n' 68J, on a, en affectant de Tindice 1 ce qui se rapporte aux cylindres admet teurs :

La puissance totale de Tappareil sera exprimée par :

^•' = Ô;28647(A.VP.+AD«P).

Effort moyen pratique. — On sait (n** 105^ du Grand Traité) que théoriquement, dans les machines Woolf, les choses se passent au point de vue du travail de la vapeur, comme si les cylindres détendeurs existaient seuls, et qu'on admit directement dans ces cylindres, la quantité de vapeur de la chaudière qui entre à chaque coup de piston dans les cylindies admetteurs. — L'effort moyen qui aurait du agir sur les pistons des cylindres détendeurs, pour produire dans ces cylindres tout le travail de la machine fonctionnant au Woolf, se nomme Yeffort

moyen pratique propre à la machine ordinaire équivalente. Cet effort moyen pratique a pour valeur :

p AiD%P,+AD'P A>D«,P^ p ^'^ ÂD^ "~ AD* "^

Effort moyen fictif. — L'effort moyen fictif est la valeur qu'aurait dû avoir Teffort moyen sur tous les pistons pour produire le même travail que les efforts 'moyens réels. Cet effort moyen fictif a pour valeur :

pi A>D»,P, + AD«P "^ "■ Kfi\ + AD* •

La considération de l'effort moyen fictif est peu usitée.

N^ B8^ Calcul da poids de vapeur dépensée par clieval et par lienre. — Nous avons expliqué au n^ 112, du G* Traité ^ la manière de déterminer le poids de vapeur que consomme par heure, une machine ordinaire fonctionnant à un régime déterminé. En divisant l'expression de cette dépense par le nombre de chevaux développés sur les pistons, on obtiendra la quantité de vapeur dépensée par cheval et par heure.

Poids de vapeur sensible aux cylindres dans une machine ordinaire. On à d'abord :

(«) Poid. de vapeur sen.ible U«^'^AX2X60Nxd=94,î48AIWW. aux cylindres par heure | 4 '

Expression dans laquelle on désigne par :

A le nombre des cylindres qui reçoivent directement la vapeur. D en mètres, le diamètre de ces cylindres.

C' en mètres^ la fraction de course des pistons pendant laquelle il y a introduction, ou plus généralement; une fraction arbitraire de la course des pistons s'étendant depuis le commencement de cette course jusqu^à un point situé entre la fin de l'introduction relative au régime considéré et le commencement de Tévacuation. Cette valeur de C doit être augmentée d'une quantité correspondante au volume des espaces neutres, quantité que Ton obtient en multipliant la course du piston par le rapport du volume de l'espace neutre^ d'un côté du cylindre, au volume total engendré par le piston dans une course.

N le nombre de tours de la machine par minute.

^ le poids du mètre cube de la vapeur renfermée dans le cylindre à l'instant où le piston est pai'venu à la fraction C de sa course.

Le plus souvent, on choisit pour G' la valerœ qui correspond à la fin de TintroducUon pour chaque bout de cylindre, et on fait la moyenne, m. 18

La valeur de d se détermine au moyen de la Table I, Tome I, en prenant pour argument la pression absolue de la vapeur mesurée sur les courbes d'indicateur à la fin de l'introduction. Mais si la machine fonctionne avec un organe de détente qui ne ferme pas hermétiquement, ce qui a lieu fréquemment, il faut employer la métliode Ldbrousse; voici en quoi consiste cette méthode.

Suivant la quantité de chaleur qu'un cylindre est capable de fournir à la vapeur pendant qu'elle travaille avec détente, et suivant l'état de ce fluide à la fin de l'introduction, la vapeur se condense ou bien elle se sèche; elle peut même se surchauffer légèrement. C'est à l'aide de la relation V\*=Vo^o = constante, {rf 1^) qu'on peut connaître de quelle manière se comporte la vapeur pendant l'expansion. — Si a= 1 pour divers points de la course situés après l'introduction, la vapeur reste saturée sèche ou à peu près. Dans ce cas, le poids de vapeur sensible dans le cylindre est celui qui correspond à la fin de Tintroduction. — Si a est plus grand que 1, il y a condensation pendant la détente. Dans ce cas, c'est encore sur la fin de l'introduction qu'il faut calculer le poids de vapeur sensible au cylindre. — Si a devient inférieur à 1, il y a vaporisation pendant la détente, voire même légère surchauffe (à moins qu'il n'y ait fuite de vapeur par le distributeur. Dans ce cas, le point de la course pour lequel PV est maximum est celui qui correspond à l'existence de la plus grande quantité de vapeur sensible dans le cylindre.

Le calcul de la dépense de vapeur en prenant pour fin d'introduction le point de la course pour lequel le produit PV est maximum, constitue la méthode Labrousse, Nous devons prévenir qu'il arrive assez souvent, dans les machines ordinaires à moyenne pression, que ce point correspond précisément au moment de l'ouverture de l'évacuation. Dans ce cas, il reste encore de l'eau au cylindi*e.

La détermination du point de la course pour lequel PV est maximum, s'effectue de la manière suivante : on commence par allonger la ligne atmosphérique, du côté de Tintroduction, d'une quantité représentant la valem- de l'espace neutre, et on a ainsi l'origine de V. A l'aide de l'échelle de flexion du ressort de l'indicateur, on trace audessous du diagramme, la ligne de pression nulle. Puis on prend, sur la ligne atmosphérique, trois points situés : le premier vers la fin de l'introduction, le second un peu avant l'avance à l'évacuation, et le troisième intermédiaire. Pour chaque point, le produit de la longueur prise sur la ligne atmosphérique depuis l'origine de l'espace neutre

j usqu*au point considéré, par Tordonnée correspondante limitée à la courbe et à la ligne de pression nulle, donne le produit PV. Les va* leurs de P et de V se prennent en millimètres. Ces trois produits effectués ^ on marque un ou deux points intermédiaires entre le plus fort produit et celui qui le précède ou qui le suit, et ainsi de suite ; de proche en proche, on arrive au produit maximum. En pratique, il n'est pas utile de faire varier les volumes V de quantités moindres qu'un demi-dixième de la course du piston. — Le produit maximum PV étant trouvé, la longueur prise sur la ligne atmosphérique et qui représente V, sert à déterminer G'. D'autre paii, l'ordonnée correspondante à ce produit sert à déterminer la densité d.

Lorsque les valeurs de C ainsi trouvées diffèrent sensiblement, il convient de faire la moyenne des densités d autrement que par la demi-somme des deux valeurs qui correspondent à chaque cylindre. En désignant par :

^i}^S)Vs.... V.^ les valeurs de Vqui correspondent à chaque bout des cylindres, mesurées en millimètres sur les lignes atmosphériques ramenées à la même longueur;

P],Ps,Ps,....Pa, les valeur correspondantes de la pression absolue de la vapeur, à la même échelle de flexion ;

V et P, les valeors à employer dans le calcul de la dépense de vapeur ;

on a :

Vt+V. + V,....+V.

Et ce sont ces dernières valeurs de V et de P qu'il faut employer pour déterminer G' et d.

Poids de vapeur par cheval et par heure dans une nia« chine ordinaire. — Le poids de vapeur sensible, dépensée par cheval et par heure est égal à l'expression (a) ci-dessus, divisée par la puissance indiquée. Or, pour une machine ordinaire, cette dernière a pour valeur (n® 68,) :

AD'CNP

Il vient par suite :

Poids de vapeur dépensée par cheval ( 94,248 AD»C^Nrf X 0,78647 «7 Ç!^

îva! I 1 inaire j ""

et par heure dans une machine ordinaire ( AD^CNP CP'

N® 68g Calcul du poids de Tapeur dépensée par eheral et par heure dana les machines l^tiolf . — Dans les machmes Woolf, les cylindres admetteurs reçoivent seuls directement la vapeur des chaudières. Par suite, en principe, c'est sur ces cylindres seulement qu'il faut calculer le poids de vapeur sensible dépensée par la machine.

Poids de vapeur sensible aux cylindres. — La formule (a)

du n* 68^ est applicable aux cylindres admetteurs des machines Woolf, Mais ici, il y a lieu de considérer que si dans les machines ordinaires la quantité de vapeur renfermée dans les espaces neutres à la fin de l'introduction, est négligeable, il n'en est plus de même pour les cylindres admetteurs des machines Woolf. En effet, les espaces neutres de ces cylindres renferment à la fin de la période de compression, de la vapeur qui a une tension relativement élevée et dont il faut tenir compte, car elle est à dépenser en moins à chaque coup de piston.

Après avoir calculé le poids de vapeur sensible aux cylindres admetteurs, comme si ces cylindres étaient indépendants, il faut retrancher du résultat, le poids de vapeur sensible contenu dans les espaces neutres au moment où l'introduction commence. Ce calcul du poids de vapeur sensible peut être effectué au moyen de la relation :

(6) Poids de vapeur sensible, par heure aux . ^^

cylindres admelleurs des machines Woolf | i i v • f i i'

Cette expression est déduite de la relation (a) du n** 68^, en représentant par :

A| le nombre des cylindres admetteurs.

D| en mètres, le diamètre de ces cylindres.

C'i en mètres, la portion de course qui correspond à la fln de Pintroduction ou aa

produit PV maximum, en tenant compte du volume des espaces neutres. G"| en mètres, la portion de course qui correspond au volume de l'espace neutre pour

un bout de cylindre.

(/i en kilog., le poids du mètre cube de vapeur lorsque le piston est au point G'i de sa

course.

d\ en kilog., le poids du mètre cube de vapeur renfermée dans Pespace neutre qoaod

le piston commence une nouvelle course.

N le nombre de tours de la machine par minute.

On peut calculer le poids de vapeur sensible aux cylindres détendeurs, en les considérant comme des cylindres ordinaires et en appliquant alors la relation (a) du n** 68^.

Il est bon d'effectuer le double calcul, pour les cylindres admetteurs et pour les cylindres détendeurs, afin de se rendre compte de

quelle manière se comporte la vapeur qui se détend au Woolf dans la machine que Ton considère.

Poldis de vapeur dépensée par eheval et par heure dana lea nàflMîldnes "Wtiolf. — En divisant l'expression (b) ci-dessus ou Texpression (a) du n^ 68^, suivant que Ton a calculé le poids de vapeur sensible dépensée dans les cylindres âdmetteurs ou dans les cylindres détendeurs, par la puissance indiquée sur les pistons, on obtient le poids de vapeur dépensée par cheval et par heure. La division algébrique des expressions (a) et (b) par Texpression de la puissance des machines Woolf, ne conduit pas à une simplification appréciable des calculs numériques. Le mieux est par suite, de calculer chaque expression séparément et de faire ensuite la division indiquée.

N^ BS^ Appareil Kn%t pour la détermination du poids d'eain entraînée par la vapeur. — Le calcul à Taide des courbes d'indicateur, du poids de vapeur dépensée par une machine, ne tient pas compte de Fétat d'humidité de la vapeur, et les résultats trouvés sont toujours inférieurs à la dépense réelle. Généralement, la vapeur est humide à son arrivée dans le cylindre, et cet état d'humidité augmente pendant le travail de la vapeur, à moins que l'action de la chemise ne soit très-énèrgique, ce qui n'est pas avantageux. Il faudrait par suite, augmenter les résultats ci-dessus d'une certaine quantité correspondant à la chaleur que renferme l'eau entraînée par la vapeur. — M. Knigt a imaginé un appareil destmé à mesurer cette quantité d'eau. Voici en quoi consiste cet appareil :

Le tuyau de vapeur est coupé pour recevoir une botte très-alloogôe portant deux soupapes d*arrêt : Tune à Fentrée, Tautre à la sortie. Un tuyau de vapeur supplémentaire, muni d'une soupape d'arrêt sur son parcours, relie la partie du tuyau de vapeur en avant de Pappareil à la partie de ce tuyau situé après l'appareil . — La botte dont il s'agit est munie d'un couvercle démontable, qui permet d'introduire dans Tintérieur une sphère creuse en cuivre. La position de la sphère est déterminée pour que deux robinets dont elle est munie aux extrémités d'un môme diamètre, se trouvent dans Taxe même du courant de vapeur. Un troisième robinet, placé dans le bas, sert à purger cette sphère. Les trois robinets se manœuvrent de l'extérieur, au moyen de tringles traversant des presse-étoupe, et dont les extrémités intérieures sont percées en carré pour recevoir le bout des tournants des robinets. Voici comment fonctionne l'appareil :

La sphère étant mise en place dans la botte, cette dernière est fermée par son couvercle. On ouvre les trois robinets de la sphère, et les deux soupapes d'arrêt de la botte en maintenant fermée celle du tuyau supplémentaire. Ak

bout d'un certain temps de fonctionnement, la sphère est pleine de vapeur, et ce fluide est dans le même état d'humidité que celui qui pénètre dans la cylindre. On ferme alors les trois robinets de- la sphère ; on ouvre la soupape d'arrêt du tuyau supplémentaire, puis on ferme les deux soupapes d^arrêt de ia botte. Cette dernière est alors ouverte ; la sphère est retirée, essuyée et pesée. En diminuant ce poids de la tare, on a le poids de la vapeur humide qui remplit la sphère. L'excès de ce poids sur celui de la vapeur sèche qui aurait . même volume, donne le poids d'eau entraînée. Le poids du volume de vapeur sèche se prend dans les tables de Regnault; un manomètre monté sur la bofte indique la pression, et un thermomètre fixé à cette botte et dont le réservoir plonge dans la vapeur, indique la température. Il y a lieu de remarquer que la détermination du poids d'eau qu'entraîne la vapeur par la méthode indiquée ci-dessus, présente beaucoup d'aléa, en raison de ce que le poids de la sphère est une fraction considérable du poids total.

On trouvera au n* 87 des développements sur l'usage que l'on peut faire de la connaissance du poids de l'eau entraînée par la vapeur dans les cylindres.

Au point de vue particulier qui nous occupe, le poids q^' d'eau qu'entraîne 1^« de vapeur sèche à la température T, alors que celte eau n'est entrée dans la chaudière qu'à la température ^ correspond à un poids de vapeur égal à

Il faut ajouter cette quantité au poids de vapeur déduit des courbes d'indicateur, mais en calculant cette fois, la dépense de vapeur sur la fin de l'introduction. Il restera bien encore une légère erreur, provenant de ce que la température est un peu plus faible dans le cylindre que dans le tuyau de vapeur, mais cela n'a pas grande importance au point de vue pratique, pourvu que la valve soit suffisamment ouvei te .

11* 09. — 1. AnalyM des courbes d'indioateur des nutohlaes Woolf. — 2. Aaftljtt dos oourbos d'indicatour dos mochiaos Woolf, à cyUndroa bovt à bout poiate aMrli commuas. » 8. Aaalyso doscourbos d'iadlcatour dos BMChiaos Woolf, àcyUsArw cMo à cAle poials sM^rls à 80*. —A. Aaalyso dos oourbos d'Iadlcatour doa Biaolim Woolf, à trois cjUadros côto à cAto poials sMrta à 80* ot 186*.

9r 69^ Analyse des courbes d'Indlcatear des maeliiiies

UVoolt. — Dans les machines Woolf, les ouvertures à rintroduction du ou des cylindres détendeurs ne correspondent pas aux ouvertures à r évacuation du cylindre admetteur; de plus, les premières fonctions ont une durée moindre que les secondes; enfin, il existe toujours

un certain volume d'espace neutre entre le cylindre admetteur et le ou les cylindi^es détendeurs. Toutes ces causes réunies fout que les courbes d'indicateur du cylindie adnietteur, du côté de Tévacuation, et les courbes des cylindres détendeui-s, du côté de Tintroduction, diffèrent quelquefois notablement des courbes d'indicateur relevées sur un cylindre ordinaire. — Pour analyser les coui'bes d'indicateur des machines Woolf, il est nécessaire de connaître la régulation des cylindres qui utilisent la môme vapeur, ainsi que le volume de Tespace neutre qui existe enti'e ces cylindres. Au moyen de ces données, on peut construire une courbe donnant les vaiûations des volumes en communication entre le cylindre admetteur et le ou les cylindres détendeurs ; cette dernière courbe permet ensuite de suivre les variations de pression que subit la vapeur que renferment ces volumes en communication. — La courbe des volumes en communication n'est pas indispensable pour les machines Woolf dont les cylindres conjugués ont les points morts communs, parce que les pistons ont constamment le même mouvement. Il suffit de reporter sur ces courbes, les points qui correspondent aux fonctions résultant de la régulation des tii^oirs.

N* G9, Analyse des courbes d'indAcsateur des machines W<Nilf, À cylindres bout À bout points morts communs. —

Les courbes /îj. 57 , ap-

nArtîpiinorkt h la m^mp ^'^' ^^ relative à l'analyse des courbes d'indicateur des machines p«u uciiiieut d id Xiieme ^^^^ ^ cylindre bout à bout points morte communs. —

paire de cylindres des Échelle machines du Tourville.

La courbe supérieure est celle du bas du cylindre admetteur, et la courbe inférieure, celle du haut du cvlindre dé-

tendeur correspondant. Les courbes des deux autres bouts des cylindres présentant les mêmes particularités, nous n'avons pas cru utile de les tracer.

L'introduction variable au cylindre admetteur était réglée, lors du relevé de ces courbes.

aux 0,25 de la course pour le bas du cylindre admetteur. L'introduction naturelle vaut 0,75 pour le bas de ce cylindre et 0,80 pour le haut du cylindre détendeur. — Suivons ces courbes depuis l'introduction dans le cylindre admetteur jusqu'à l'évacuation au condenseur.

De A en 6, c'est-à-dire pendant les 0,25 delà course, l'introduction a lieu dans le cylindre admetteur ; la détente variable se produit de 6 en B, puis la détente naturelle a lieu de B en C. — Cette détente se serait continuée jusqu'en G^, sans l'avance à l'évacuation. — Au point G, l'évacuation s'ouvre, et la conmiunication du cylindre admetteur avec les espaces neutres compris entre les deux cylindres, occasionne une chute de pression égale à C^ D, au moment où le piston arrive au point mort haut. A ce point mort, l'introduction du cylindre détendeur s'ouvre; mais la pression initiale, marquée par l'ordonnée du point d, est plus faible que la contre-pression dans le cylindre admetteur.

Les pistons renversent leur marche et la détente au Woolf se produit : la pression du cylindre détendeur et la contre-pression du cylindre admettem' diminuent simultanément; mais cette dernière coflserve toujours une valeur plus élevée que la première ; il y a même lieu de remarquer que l'écart va en augmentant à partir de la demicourse des pistons, à cause du rétrécissement de l'orifice du cylindre détendeur. — Aux points E, e, l'introduction du cylindre détendeur cesse ; la vapeur renfermée dans ce cylindre se détend normalement suivant la courbe ef^ puis cette vapeur est évacuée au condenseur. — La vapeur emprisonnée dans les espaces neutres est comprimée par la marche du piston du cylindre admetteur, et la pression de cette vapeur s'élève suivant EG. — Au point G, l'évacuation du cylindre admetteur se ferme, et la compression n'a plus lieu que dans ce cylindre, suivant GM, jusqu'à l'introduction suivante.

On remarque que la période de compression du cylindre admetteur est relativement forte, tandis que l'avance à l'évacuation est faible Cette dernière avance n'a pas besoin, en effet, d'atteindre les valeurs qu'on lui donne dans les machines ordinaires, puisque l'évacuation n a pas lieu dans un condenseur. Toutefois, une avance plus forte ferait probablement augmenter un peu la pression initiale dans le cylin^lre détendeur, et diminuerait la perte qui résulte de ce que la courbe d'évacuation du cylindre admetteur et la courbe d'introduction du cylindre détendeur ne se confondent pas. Il faut chercher la raison de la forte compression et par suite de la faible avance à révacuation,

dans ce fait qu'U y a deux pistons qui agissent sur la même tige, que par suite l'inertie est plus gi*ande que dans une machine à détente simple, et qu'en raison de la grande introduction du cylindre détendeur, il n'est pas possible de faire produire une compression suffisante dans ce dernier cylindre.

N^ 69, Analyse des eourbes d'indieatoiir des machines IWooir, à. cylindres côte à. côte points morts & BO'*. — Sur la

fig. 58, vuei''^ sont tracées les courbes sinussoïdales des deux pistons d'une des machines de VHyène (n® 285). L'indice ^ affecté aux lettres, désigne la courbe du cylindre admetteur. Les évacuations commencent au point B^ pour le bas et au point E^ pour le haut. Les compressions commencent aux mêmes points, en B^ pour le haut et en E^ pour le bas. — Les introductions du cylindre détendeur se terminent au point C pour le bas et au point F pour le haut. Nous n'avons pas tenu compte des avances.

La courbe brisée A' B'B" G' G'..., etc., représente les variations du volume de la vapeur qui passe du cylindre admetteur dans le cylindre détendeur. Voici comment cette courbe a été tracée :

Le volume du cylindre détendeur est triple de celui du cylindre admetteur ; d'autre part, le volume des espaces neutres est sensiblement égal au volume de ce dernier cylindre. Les pistons ayant même course, le volume du cylindre admetteur peut être représenté par une course, et celui du cylindre détendeur par trois courses; le volume des espaces neutres sera représenté par une course. L'échelle de construction a été prise égale à l/<k par rapport aux courbes sinussoïdales. Gomme le volume de Tespace neutre est invariable, on a pris AX = 1/4 de la course, et toutes les variations des volumes des cylindres en communication avec les espaces neutres, ont été mesurées à partir de XX parallèle à la base.

Au point mort bas du cylindre détendeur, en A, ce cylindre n'ajoute rien au volume de l'espace neutre; le cylindre admetteur dont l'évacuation du haut est ouverte, y ajoute A^ K, dont il faut porter le quart de X en A'. — Au point B, le cylindre détendeur ajoute aux espaces neutres 3BH et le cylindre admetteur B^L. L'ordonnée X'B' vaut l/k de (3 B H -f- B, L). Sur cette môme ordonnée, Tévacuation du haut cesse pour le cylindre admetteur et celle du bas commence. Il faut par suite porter sur cette ordonnée, une nouvelle valeur X'B' =1/4 de (B^H -f- 3B H). — Au point C, l'introduction du bas cesse pour le cylindre détendeur; l'ordonnée X*C' vaut 1/4 de (M G, -t-3MG). La vapeur renfermée dans le cylindre détendeur ne communiquant plus avec ]*espace neutre , le volume M G doit être supprimé et l'ordonnée X' G' vaut 1/4 M Cj.

Les points suivants de la courbe sont donnés par la diminution du volume

Jl