‹ Les nouvelles machines marines, supplément au Traité des appareils à vapeur de navigationChapitre 49 sur 89 · REGULATION DES MACHINES. — N · texte numérisé non relu

REGULATION DES MACHINES. — N

i^our les machines à pilon, on pourrait, comme pour les avances à rintroduction, diminuer la compression du côté majeur et augmenter celle du côté mineur, en augmentant Tavance à Tévacuation pour le premier bout du cylindre et en diminuant celle du second. Cette opération ne conduit encore qu*à une simple modification du recouvrement à Tévacuation.

Enfin, Tangle de calage relevé sur Pépure vaut 132*,5. Cet angle est peutêtre un peu grand ; mais il n'a rien d'exagéré, eu égard aux régulations actuelles, la durée moyenne de l'introduction étant seulement de 0,65.

Il reste maintenant à déterminer les dimensions du tiroir et des orifices du cylindre. — Le rapport (a) du tableau A de VAilag, donne le moyen de fixer, par voie de comparaison, la section totale de chaque orifice du cylindre, eu égard au volume moyennement engendré par le piston dans une seconde. Les dimensions connues du cylindre permettent de fixer la longueur (la plus grande possible) que l'on peut donner aux orifices, et d^en déduire par suite, leur hauteur h. Cette dernière quantité connue, les rapports (v) du tableau A (stùU), donnent le moyen de proportionner les ouvertures maximum des orifices en fonction de la hauteur h. On peut opérer sur l'introduction ou sur l'évacuation; prenons par exemple :

Ouverture tnaximum moyenne à V évacuation, ........= ],4A.

Cette ouverture maximum moyenne a, d'après l'épure, une valeur absolue

de 13"",785. On en déduit h = ' = 9",84, quantité qui doit représenter

la hauteur de l'orifice sur l'épure. Celte dimension donne, d'après les résultats recueillis plus haut :

72 32 Ouverture maximum moyenne à VintroducUon ca - -'— A ^ 0,744 A*

Ce rapport est parfaitement acceptable d'après les résultats fournis par les rapports (v) du tableau A {suite).

Finalement, l'échelle de la figure; au point de vue du tiroir et des orifices du

cylindre, est égale à -j—

C'est à l'aide de la dimension 9"",84 qui représente sur l'épure la hauteur des orifices, que ces derniers ont été tracés, à droite et à gauche de la fi^re. Ces orifices sont d'ailleurs disposés, le long de la course du pied de bielle du tiroir, comme dans une épure de régulation.

Il ne reste plus qu'à relever sur l'épure, et à Téchelle indiquée ci-dessus, les valeurs des recouvrements, pour être en mesure de construire le tiroir. — Les recouvrements à l'introduction, pas plus que les recouvrements à l'évacuation, ne sont égaux entre eux ; il y a même, sur notre épure, une différence sensible entre leurs valeurs. Cela tient à l'obliquité de la bielle du tiroir, mais non pas à celle du piston, et de plus à ce que les avances ne sont pas égales pour les deux points morts.

Pour le cas d'une machine oscillante, la construction de l'épure naturelle se ferait comme il est expliqué ci-dessus, en tenant compte :

1* De ce que la longueur de la bielle du piston, qui est variable, a pour valeur,

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en chaque point delà rotation, la distance de Taxe du tourillon d^oscillation du cylindre au centre du bouton de la manivelle.

2* De ce que le tiroir, qui est toujours en coquille, est conduit comme par une bielle renversée, à cause du levier de transmission de mouvement que nécessite remploi de Tare de Penn.

On trouvera dans la Note qui précède les tableaux de VAtlas, une régulation complète étudiée par la méthode que nous venons d'exposer. Cet exemple suffit pour montrer tout le parti que Ton peut tirer de cette méthode, aussi simple que pratique. Il va de soi que l^épure doit être construite à grande échelle.

Bi* '70, Courbes de réi^latlon des macUnes 'Woolf, d cylindres bout d bout ou côte d côte points morts com-

mans. — Dans les machines à cylindi'es bout à bout, les pistons des cylindres conjugués sont montés sur une tige commune, et la somme des travaux développés sur les deux pistons est transmise à Varbre de couche par la même bielle. Il n'y a par suite, aucun intérêt à ce que les deux cylindres produisent la même quantité de travail. — \vec un espace neutre de volume déterminé entre les deux cylindres, la régulation doit être établie de manière à diminuer le plus possible la dépression de Tévacuation du cylindre admetteur à l'introduction du cylindre détendeur, — Presque toujours, les deux tiroirs sont conduits par le même excentrique, et les différences de régulation qui peuvent exister pour ces deux organes, proviennent des différences de recouvrements.

Dans les machines à cylindres côte à côte, les. pistons arrivent en même temps à leurs pouits morts de nom& contraires; chaque piston a une transmission de mouvement distincte, et actionne une manivelle spéciale; ces manivelles étant calées à 180*, il n'y a pas un intérêt majeur à ce que les deux cylindres conjugués produisent le même travail; mais il est bon, pour la moindi'e fatigue des pièces, que ces travaux diffèrent peu.

I. — MacUnes 'Woolf, d cylindres bout d bout points morts communs. — La fig. 1, pL X, représente Tépure de régulation des machines à pilon à deux paires de cylindres bout à bout, du paquebot transatlantique la France^ type de Maudslay (n*» 273). Nous avons expliqué au n® 210j du Giand Traité ^ la manière de procéder pour relever les éléments nécessaires au tracé d'une épure de régulation, et au n® 213^du même Traité^ la construction et Tusage de répure sinussoîdale, la seule qui reste employée aujourd'hui. Il n'est

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pas, par suite, nécessaire de revenir sui^ ces questions, et nous allons analyser sans autre explication, la régulation de la machine dont 11 s'agit. On trouvera d'ailleurs dans les tableaux A et A [suite) y les valeurs des divers éléments de la régulation qui nous occupe.

Les courbes dont les noms des points morts portent le chiffre 1, appartiennent à la paire de cylindres arrière, et conviennent aux deux pistons ainsi qu^aux Fig. 1, deux tiroirs de cette paire de cylindres. Les courbes dont les noms des points PI. X. morts portent le chiffre 2, appartiennent à la paire de cylindres avant, et conviennent aux deux pistons ainsi qu'aux deux tiroirs de cette .paire de cylindres. — Les courbes des tiroirs dont les points morts portent les chiffres V et 2', correspondent à la marche arrière. — Enfin, les orifices dans lesquels se trouve la lettre A, appartiennent aux cylindres admetteurs, et ceux dans lesquels se trouve la lettre D, appartiennent aux cylindres détendeurs. — On remarquera sans doute que, contrairement à ce qui se fait le plus habituellement, nous avons croisé les orifices dMntroduction et ceux d'évacuation, au lieu de laisser les orifices d'introduction d'un même côté, et ceux d'évacuation do Tautre. Nous avons adopté cette disposition, qui ne gène d'ailleurs nullement pour la lecture de T^pure, afin de rendre plus distincts les orifices d'évacuation, qui se croisent lorsque les recouvrements sont négatifs.

Les deux tiroirs de la môme paire de cylindres sont conduits par le même excentrique; il n'y a, par suite, qu'un seul angle de calage. — Les recouvrements à l'introduction des cylindres admetteurs sont plus faibles que ceux des cylindres détendeurs ; il en résulte une plus grande avance à l'introduction et une plus grande période d'introduction pour les premiers cylindres que pour les seconds. Par contre, les recouvrements à l'évacuation des cylindres admetteurs sont plus forts que ceux des cylindres détendeurs ; il en résulte une plus faible avance et une plus grande période de compression pour les premiers cylindres que pour les seconds.

Du côté de l'introduction, les différences des avances n'ont pas grande importance, pourvu que chacune de ces avances soit suffisante, parce que les actions de ces avances s'ajoutent pour détruire l'inertie des pistons au moment où ils vont arriver au point mort. A ce point de vue, le cylindre admetteur consiléré isolément, est dans de bonnes conditions. Pour le cylindre détendeur, le tiroir est à double orifice et démasque rapidement une grande section, de sorte qu'il n'y a pas à craindre du retard dans l'établissement d'équilibre de pression entre la boite à tiroir et le cylindre.

La diminution de l'introduction du cylindre détendeur, par rapport à celle du cylindre admetteur, a pour effet de laisser une plus grande quantité de vapeur dans l'espace neutre entre les deux cylindres, et de préparer, par suite, une pression initiale plus élevée à l'introduction suivante du cylindre détendeur. Cela résulte de ce que cette vapeur est comprimée dans l'espace neutre par la marche du piston du cylindre admetteur (n** 69a), jusqu'au moment où commence la période de compression de ce cylindre.

Du côté de l'évacuation, l'avance du cylindre détendeur a été déterminée indépendamment de toute considération relative au fonctionnement au Woolf, et

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comme s'il s'agissait d'un cylindre ordinaire. Cette avance dépasse un peu la moyenne ordinaire de 0,10 de la course; cela tient à ce que la pression initiale d'^évacuatton du cylindre détendeur est assez faible.

Pour le cylindre admetteur, l'avance à l'évacuation est un peu inférieure à la valeur moyenne qu'on lui attribue généralement dans une machine ordinaire ; mais ici il n^y a aucun intérêt à donner à cette avance une grande valeur, parce que la vapeur qui évacue ne va pas se condenser; il suffit que l'équilibre de pression entre le cylindre admetteur et l'espace neutre, ait eu le temps de s'établir au moment oîi les pistons arriveront à leur point mort. Par suite^Pavanceà Tévacuation du cylindre admetteur peut être diminuée en même temps que le volume de l'espace neutre compris entre les deux cylindres.

Les actions des deux périodes de compression s'ajoutent, pour les deux cylindres, aûn de préparer le travail de l'avance à l'introduction et changer le portage des articulations avant que cette avance à l'introduction ait lieu.

La période de compression du cylindre admetteur, dont la valeur est considérable parce que l'avance à l'évacuation est faible, commence la première et se fait avec de la vapeur à une pression relativement élevée et qui dépasse généralement une atmosphère; son action est considérable, bien qu'elle se fasse sentir sur un piston de faible diamètre, et il suffit d'une période de compression très-modérée au cylindre détendeur, pour parfaire le travail dévolu à cette partie de la régulation. D'ailleurs, comme les pistons de pompe à air sont conduits par les tiges des pistons moteurs, à l'aide d'une transmission par balanciers, la résistance de ces pompes vient en aide aux périodes de compression. Comme ces pompes sont à simple effet et que les mouvements de leurs pistons sont de sens contraires des mouvements des pistons moteurs, c'est surtout au point mort haut de ces derniers pistons que la résistance des pompes se fait sentir, alors que les fluides extraits du condenseur sont introduits dans les bâches. Cette résistance des pompes à air tend par suite à annuler le poids des pistons moteurs et de leurs attelages, dont l'action se fait sentir pendant la course montante.

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