D'OK — D"OA

Ka' km

fiiK ;

Et de plus :

Recouvrements .

Ouverture

maximum des

orifices.

àlMntroducUonjJ^^- ;:;;•;;•• +««'

àrévacuauonjî^-----;;; -ON âPévacuaUon ij^»^;; ;; ; ; • ;; ; ^^

RÉGULATION DES MACHINES. — N» 1i\ 291

Renvereons maintenant le problème, et proposons-nous de trouver les éléments d'un tiroir devant procurer des avances et des introductions données, savoir :

Avance à riniroduciion, bas et haut = 0,01

Avance à V évacuation^ bas et haut = 0,10

Ihirée Je V introduction^ bas et haut = 0,75

Prenons \f, /ig. 14,p/. JX, égale à 0,75 de AK, et menons/"F perpendiculaire au ^liamètre des points morts. D'autre part, prenons Aa' = 0,01 de AK, menons a'a perpendiculaire à AK, et joignons aF. Enfin, menons du centre 0, le diamètre D'D' perpendiculaire à Fa. L'angle D'OK sera l'angle de calage. — Une construction semblable faite sur le point mort haut, nous donnerait le même diamètre D'D' perpendiculaire à AG, et l'angle D'OA égal à Tangle D'OK pour angle de calage. — On en déduira que le recouvrement à l'introduction du bas est OB', et que le recouvrement à l'introduction du haut est OE.

Pour l'évacuation, prenons A/=mK = 0,l de AK, et menons MR et LS perpendiculaires à D'D"; nous en déduirons les recouvrements à l'évacuation qui sont : ON pour le bas, et OP pour le haut. Ces deux recouvrements sont négatifs, parce que les points P et N sont avant la demi-course du tiroir.

Pour construire l'épure naturelle, il suffit d'appliquer la construction précé- •dente en tenant compte de la longueur des bielles. Nous reconnaîtrons dans cette construction que, quel que soit le genre de transmission de mouvement du piston à l'arbre de couche, la durée de l'introduction est toujours plus grande pour la course qui commence au point mort pour lequel la bielle et la manivelle sont en ligne droite et dans le prolongement l'une de l'autre. Nous désignerons par le mot majeur ou par la lettre m en indice, ce point mort et la course qui Jui correspond; et par le mot mineur ou par la lettre m en indice, l'autre point mort et la course qui lui correspond.

D'autre part, on sait que dans nos machines, le mouvement de rotation de Farbre de couche peut être considéré comme uniforme. Avec cette hypothèse, l'obliquité des bielles conduit à faire les remarques suivantes :

!• Pour des arcs égaux à décrire par la manivelle avant les points morts, les •chemins correspondants faits par les pistons sont inégaux ; et le chemin qu'il doit faire pour atteindre le point mort majeur est plus grand que celui qu'il doit faire pour atteindre le point mort mineur.

2* La vitesse du piston est plus grande en abordant le point mort majeur <[u'en abordant le point mort mineur.

3* L'avance à l'introduction et la compression au bout majeur, doivent être plus grandes que l'avance à l'introduction et la compression au boutmtVi^r.

4* L'avance à l'évacuation du bout mineur (qui a lieu quand le piston approche <1u point mort nui;e»r), doit être plus grande que l'avance à l'évacuation du bout tnajeur.

Cela dit, soit à déterminer les éléments d'un tiroir, avec les données suivantes :

292 RÉGULATION DES MACHINES. — N« 70^

à xr- M j M' ^ ^o9 = 0,012 de la course.

AvmceàVintroduciion. .| ^^^ ^ ^^^^

Durée moyenne de Vintroduclion = 0,()5 de la course

Avance à F évacuation, •) t */ 11 çk \q ZI

Rajyport de la bielle du piéton à ia manivelle = 3 *

Rapport de la bielle d'excentrique à ton rayon =s 6 *

PI. IX

Soit Pu P., fig. 15,/?/. IX, la course du piston, représentée par le diamètre p. de la circonférence que décrit le bouton de sa manivelle. Prenons une longueur

égale à trois fois OP» , qui sera celle de la grande bielle, et déterminons les points P'a , P'„ , qui correspondent aux fins de course de cet organe.

Cela fait, prenons P'm A' = 0,012 de P'mP.; P'- D' = 0,008 de P'mP'. ; et enfin P'» C'= P'„ K'=0,65 de P'« P'..

Des points A',D',C' et K' comme centres et avec la grande bielle du piston pour rayon, décrivons des arcs de cercle qui coupent la circonférence aux points A,D, C, K. — Si les introductions pouvaient être égales pour les deux courses, Tintroduclion du bout majeur devrait commencer en A et finir en C ; et Tintroduction d u bout mineur devrait commencer en D et finir en K. D'après la construction expliquée avec l'épure circulaire, la course du tiroir devrait se faire suivant EE' perpendiculaire à AC, pour la course majeure^ et suivant NN' perpendiculaire à DK pour la course mineure. C'est-à-dire que pour obtenir l'égalité d'introduction pour les deux courses, il faudrait que l'angle de calage eut deux valeurs: l'une EOP. pour la course majeure et l'autre NOP„ pour la course mineure. Comme cela est impossible à obtenir, nous allons chercher quel est la valeur qu'il convient d'adopter pour l'angle de calage.

Disons d'abord qu'il n'y a pas lieu de chercher à renfermer dans des limites très-étroites, la différence des introductions pour les deux courses. Cette diflFérence n'est d'ailleurs pas défavorable au bon fonctionnement de la machine. En effet, puisque l'inertie des pièces animées du mouvement de rotation rend le mouvement de l'arbre à peu près uniforme, et que par suite de l'obliquité de la grande bielle, le piston va plus vite en terminant sa course mineure qu'en terminant sa course majeure, il est bon que la pression de la vapeur se maintienne moins forte pendant la fin de la première course que pendant la fin de la seconde. Néanmoins, la différence des deux introductions ne doit pas aller au-delà de 0,15, même avec une faible introduction moyenne, et on peut la réduire, dans certains cas, comme pour les machines à pilon par exemple, à 0,06, quand l'introduction moyenne est assez forte.

Cela dit, si nous adoptons EE'pouf direction de la course du tiroir, l'introduction du bout majeur vaudra bien 0,65 de la course, mais l'introduction du bout mmctcr. sera considérablement réduite; elle ne vaudra plus que P. jf, correspondant à 0,486 de la course, et la moyenne des deux introductions sera seulement de 0,568 plus faible que la valeur assignée ; enfin, la différence entre les

* Nous avons pris à dessein des bielles courtesi afin de mieux faire ressortir leur influence sur IcB éléments de la régulation.

RÉGULATION DES MACHINES. — N- 70^ 295

deux introductions vaudra 0,164. — Si nous adoptons NN' pour direction de la course du tiroir, Tintroduction du bout mineur restera égale à 0,65, mais Tintroduction du bout majeur atteindra Ph^, correspondant à 0,784 de la course. Cette fois, la valeur moyenne des deux introductions vaut 0,717; elle est plus grande que la valeur assignée, et la différence entre les deux introductions est de 0,134. — Par suite, ni l'une ni l'autre des directions EE', NN', ne conviennent pour la course du tiroir. L'angle de calage est trop grand dans le premier cas, et trop petit' dans le second. On lève la difficulté en prenant pour direction de la course du tiroir, la ligne SP, bissectrice de l'angle NOE ; Tangle de calage aura alors pour valeur S OP. .

Convenons maintenant du mode de transminssion de mouvement du piston et du tiroir, et du genre de ce dernier :

10 Machine à bielle directe y avec un tiroir en coquille également à bielle directe.

Le point mort bas du piston est en Pm , et le point mort haut en P„ . — Le tiroir monte pour démasquer Torifice d'introduction du bas, et le point S est son point mort haui (nous supposons que la circonférence de la figure représente aussi celle qui décrit le bouton de la manivelle du tiroir). D'après cela, quand les deux manivelles sont en OA,le pied de bielle du tiroir est en ai,la longueur Afl,, étant égale à 6 fois OA, d'après nos données.

Déterminons avec le même rayon Aaj, le point t/^, où se trouve le pied de bielle du tiroir lorsque les manivelles sont en D, point qui correspond à l'avance à l'introduction du haut. — Puis, des points a^ et d^ comme centres, et toujours avec Aa^ pour rayon, décrivons les arcs de cercle Aa et Ld, — L'ouverture de l'orifice de l'introduction du bas aura lieu au point A, et la fermeture au point a; l'ouverture de l'orifice d'introduction du haut aura lieu au point D, et la fermeture au point d. — Cherchons les positions a' et d' du pied de la grande bielle qui correspondent aux points a et (2 de la circonférence, nous aurons :

P'm a' pour durée de Vintroduction du bas. Vmd' pour durée de Vintroduction du haut.

Nous mesurerons tout à l'heure la valeur de ces introductions. Les arcs de cercle Aa et Drf, coupent le diamètre SP des points morts du tiroir, aux points m et g, et nous en déduisons :

Om pour recouvrement à Vintroduction du bas, Oq pour recouvrement à Vintroduction du haut, mS pour ouverture maximum à Vintroduction du bas, qP pour ouverture maximum à Vintroduction du haut.

Passons aux orifices d'évacuation. Prenons sur la course P'm P'« du pied de bielle du piston, les longueurs P'mG'=012 de P'm P'm et P'm B'= 0,08 de P'« P'm, valeurs données pour les avances à l'évacuation. Avec la grande bielle pour rayon, déterminons les points G et B de la circonférence qui correspondent aux points G' et B'; puis avec la bielle du tiroir pour rayon, déterminons les points Çi et bi qui correspondent aux points G et B. Retournons le compas, et des points Çi et b^ comme centres, décrivons les arcs G^ et Bfr,

294 RÉGULATION DES MACHINES. — N» 70^

qui coupent le diamètre SP aux points p et n. L*ôvacuation du bas commencera en B et se finira en b ; Tévacuation du haut commencera en G et se finira en ^. Nous aurons de plus :

— On pour recouvrement à Vévaeuaiion du ba$.

+ 0/7 pour recouvrement à Vévacuation du haut,

yiP pour ouverture maximum à Vévacuation du bat.

^S pour ouverture maximum à Vévacuation du haut.

D'autre part, déterminons avec la grande bielle pour rayon, les points fr'et^ de la course du pied de bielle qui correspondent aux points & et ^ de la circonférence, et nous aurons :

b'^u. pour la compression du bas.

g'Vm pour la compression du haut ,

2* Machine à bielle directe et tiroir enDà bielle en retour.

Le tiroir en D descendant pour ouvrir à l'introduction du bas, son point mort bas est en S, et comme la bielle est en retour, la course du pied de bieilo se fait sur la droite de la figure, et se confond avec la course du pied de bielle du tiroir en coquille à bielle directe. Par suite, avec les mêmes données, nous obtiendrons absolument la même régulation avec les deux tiroirs. Les points morts des distributeurs seront seulement de noms contraires.

3* et k'' Machine à bielle directe et tiroir en coquille à bielle en retour, ou tiroir enD à bielle directe.

Dans ces deux cas, la course du pied de bielle du tiroir est sur la gauche de la figure, chaque tiroir conservant d'ailleurs les noms de ses points morts. — En effectuant les constructions que nous avons indiquées pour le premier cas, nous arrivons aux mêmes valeurs pour les introdudiont, les avances et les compressions; mais les recouvrements et les ouvertures maximum des orifices n'ont plus les mômes valeurs. — On trouve ainsi :

Otn' pour recouvrement à Vintroduction du bas.

Oq' pour recouvrement à Vintroduction du haut.

wi'S pour ouverture maximum à Vintroduction du bas.

q'P pour ouverture maximum à Vintroduction du haut. -f On' pour recouvrement à Vévacuation du Ifos, + 0;/ pour recouvrement à Vévacuation du haut,

n'P' pour ouverture maximum à Vévacuation du bas.

p'S* pour ouverture maximum à Vévacuation du fiaut.

5* et 6* Machine à bielle en retour et tiroir en coquille à bielle directe, ou tiroir en D à bielle en retour.

Si la machine est à bielle en retour, P» est le point mort haut, et Pn» le point mort bas ; mais cela ne change pas les valeurs relatives de nos avances. Le tiroir étant en coquille à bielle directe, il faut que la course du pied de bielle de cet organe soit sur la gauche de la figure, le point S étant son point mort bas. Il en sera de même pour le tiroir en D à bielle en retour, nous trouverons poar ces deux cas, les recouvrements affectés du prime.

RÉGULATION DES MACHINES. — N» 70, 395

7* et 8* Machine à hieUe en retour et Itrotr en coquille à bielle en retour, ou tiroir en D à bielle directe.

Dans le premier cas, le point S est le point mort bas du tiroir, ce dernier étant en coquille, et le pied de bielle de cet organe est à droite de la figure, puisque la bielle est en retour. Dans le second cas, le tiroirétant en D, le point S est le point mort haut; et la bielle étant directe, la course de ce pied de bielle est encore à droite de la figure. — Dans les deux cas, les recouvrements sont désignés par les lettres non affectées du prime.

5. — En résumé, nous venons de trouver les éléments d'un tiroir pour les 8 cas qui peuvent se présenter, abstraction faite des machines oscillantes. Ces 8 cas ne donnent que deux séries de valeurs pour les éléments du tiroir, et en formant un groupe de tous les cas où ces éléments sont rigoureusement les mêmes, on a :

!•» groupe.

2» groupe.

machine à bielle directe

machine à bielle en retour

machine à

bielle directe

machine à

bielle en retour

I tiroir en coquille à bielle directe, tiroir eu D à bielle en retour.

i tiroir en coquille à bielle en retour, tiroir en D à bielle directe.

I tiroir en coquille à bielle en retour, tiroir en D à bielle directe.

I tiroir en coquille à bielle directe, tiroir en D à bielle en retour.

Il importe de remarquer que toutes les machines à pilon actuelles rentrent dans le premier groupe, ces machines étant à bielle directe et leurs tiroirs étant en coquille, également à bielle directe. 11 en est de même des machines à bielle en retour: 1* du type d'Indret avec tiroir en D, {sect. 1, pi. III, et sed. 1 et 2, pi. ÏV); 2* du type du Creuset {sect. 2, pL III).— Le second groupe renferme les machines à bielle en retour: !• du type Mazeline, {sect. 2 et3,p/. I); 2* du type Dupuy de Lôme, construites par les forges et chantiers de la Méditerranée (icct. 3, pi. III).

Les seules différences de régulation portant sur les recouvrements, et par suite sur les ouvertures maximum des orifices, nous allons examiner à ce point de vue, cfuels sont le genre de tiroir et celui de sa transmission de mouvement qui doivent donner les meilleurs résultats.

Relevons en grandeur absolue sur la circonférence fig. 15, p/.IX, les ouvertures maximum des orifices, nous trouvons:

Ouverture maximum à l'introduction . .

Ouverture maximum à l^évacuation. • .