kilog

Machine à vide

40 kilog.

Machine à vide

Ces résultats sont évidemment satisfaisants.

Nous devons ajouter que William Siemens a construit en Angleterre des régulateurs basés sur une idée analogue. Dans le système Siemens, les masses régulatrices ont la forme de secteurs qui tournent dans une boîte cylindrique, très près de la paroi. Dès qu'elles s'écartent tant soit peu de Taxe, elles viennent toucher cette paroi, et le frottement qui en résulte produit un effet retardateur qu'on utilise, absolument comme dans le système Mas, pour faire marcher un engrenage différentiel.

RÉGULATEURS A ACTION INSTANTANEE

Dans les régulateurs indirects que nous venons de décrire, la rapidité d'action dépend, tontes choses égales d'ailleurs, du mode de construction de l'engrenage chargé de manœuvrer la valve. En passant, en quelque sorte, à la limite, on peut imaginer que cette rapidité d'action devienne pratiquement infinie, c'est-à-dire, qu'à l'instant où le manchon atteint Tune des extrémités de sa course, la valve se trouve immédiatement fermée si elle était ouverte, ou bien ouverte en grand si elle était fermée. Les appareils de ce genre peuvent rendre des services dans certains cas particuliers, par exemple pour les machines de laminoirs. Le régulateur ouvre alors la valve en grand dès que le lingot s'engage entre les cylindres lamineurs et referme la valve dès que le passage est terminé. La fermeture de la valve ne doit pas être complète, elle doit laisser filtrer assez de vapeur pour assurer la marche à vide. Des circonstances analogues se présentent dans l'emploi des machines marines. Pour ces dernières, le Creusot a établi un type de régulateur à quatre boules équilibrées, qui répond aux conditions du problème. Le manchon, rappelé constamment par un ressort vers sa position moyenne, porte une came qui tourne avec le régulateur et qui, en arrivant à l'extrémité de sa course, rencontre un levier mobile dans un plan perpendiculaire à l'axe du régulateur. La rotation de la came déplace alors le levier, et

celui-ci ferme la valve d'admission. Si la came, à l'instant où elle atteint le levier, est orientée de telle façon que celui-ci lui barre le passage, il y a un léger choc et la came exerce contre le levier une pression croissante parallèlement à Taxe, jusqu'à ce qu'elle ait atteint l'orientation convenable. Il peut ainsi y avoir un tour de retard dans l'action régulatrice. Pour diminuer cet inconvénient, on a soin de donner au régulateur une vitesse angulaire assez grande. Un second levier, semblable au premier, est rencontré par la came à l'autre extrémité de sa course. Les deux leviers de manœuvre peuvent être remplacés par des faces planes obliques convenablement disposées, mais on s'éloigne alors de l'action instantanée pour revenir à l'action indirecte proprement dite. Dans le cas des machines de laminoirs, il est évidemment inutile d'employer un régulateur équilibré.

§ 7. — Régulateurs de détente.

Nous rangerons, comme nous l'avons annoncé, dans la catégorie des régulateurs de détente tous les appareils qui, au lieu d'étrangler plus ou moins le passage de la vapeur, interceptent complètement, pendant une fraction plus ou moins longue de la course du piston, la communication entre la chaudière et le moteur. L'action régulatrice consiste, en pareil cas, è faire varier convenablement la longueur des périodes d'admission.

Quel que soit le procédé employé pour obtenir ce résultat, la relation établie entre les positions du manchon et les durées d'admission correspondantes joue un rôle essentiel au point de vue de la bonne marche de la machine. On conçoit que si, pour certaines positions, un faible déplacement du manchon entraine une trop grande variation du travail moteur, l'allure devient nécessairement capricieuse. Inversement, quand un grand déplacement du manchon est nécessaire pour modifier sensiblement le taux d'admission, on doit craindre que le régulateur ne présente une efficacité insuffisante. Pour chaque machine, il existe un rapport spécialement avantageux entre le déplacement du manchon et la variation correspondante du travail moteur. Ce rapport, ainsi que nous l'établirons plus tard, dépend des données de construction du régulateur et de la machine ; il est influencé en particulier par la puissance du volant. Ce rapport étant supposé connu, il y a intérêt à faire en sorte qu'il soit sensiblement réalisé dans toute l'étendue de la course du manchon. En d'autres termes, si l'on construit une courbe dont les abscisses soient proportionnelles au travail moteur développé par coup de piston tandis que les ordonnées sont les hauteurs correspondantes du manchon, cette courbe doit avoir un coefficient angulaire sensiblement constant, et par conséquent sa forme doit être à peu prèsrectiligne. Avec les régulateurs agissant par étranglement, on arrive, comme nous l'avons remarqué, à ce résultat, en choisissant convenablement la forme de la valve. Avec les régulateurs de détente, la chose est un peu plus difficile, et, en fait, la condition dont nous parlons est rarement remplie. Je suis redevable à M. Lecuir, ingénieur à Huy (Belgique) de divers diagrammes qui mettent ce fait en évidence, et j'en reproduis ici quelques-uns (fig. 108). A la vérité, les abscisses sont proportionnelles à la longueur de l'admission au lieu de l'être au travail moteur total développé par coup de piston ; mais on ne commet pas une bien grosse erreur en regardant le travail total comme proportionnel au travail à pleine pression.

Il est toujours possible de modifier, même après coup, le diagramme d'une machine de manière à proportionner les variations du travail moteur aux déplacements du manchon. Si, par exemple, la commande de la détente comporte l'emploi d'une ou plusieurs cames, comme dans la distribution Farcot, le procédé le plus simple consiste à établir convenablement la forme de ces cames. Pour chaque cas particulier, on peut trouver une solution appropriée, mais il existe dans tous les cas, au moins en théorie, une méthode générale dont voici le principe.

Considérons, d'une part, un point M du manchon et, d'autre part, un point P du mécanisme qui commande la détente. Nous supposons que, pour chaque position de P, on sache exactement quelle est la durée de l'admission. Le point P sera, par exemple, l'extrémité d'un taquet de déclenchement ou bien un point déterminé du contour d'une

Longueur <te t 'aOnussùn/ Fig. 108.

came, etc. Marquons (fig. 109) une suite de positions équidistantes M, M,, M a , M s ... de M et soient P, P,, P s , P 3 ... les positions correspondantes que nous voulons imposer à P de manière à faire varier le travail moteur par degrés équidistants. (Pour simplifier la figure,

Fio. 109.

j'admets que les trajectoires de M et de P soient dans un même plan, bien que cette condition ne soit nullement nécessaire). Considérons ensuite deux barres MQ, PQ, de longueur invariable, articulées entre elles en Q. Le lieu de Q est une certaine courbe QQiQiQa-. et, si nous réalisons celle-ci au moyen d'un guidage convenable, nous sommes assurés, qu'en remplaçant la liaison existant entre M et P par l'ensemble des deux tiges et du guidage, nous obligerons les points P, P,, P 8 , P,... à correspondre aux points

M, M t , M s , M 3 ... Le problème est ainsi résolu. En pratique, on pourra généralement substituer k la courbe lieu du point Q un arc de cercle passant par trois points de cette courbe, et alors il suffira de relier le point Q par une troisième tige CQ au centre C de Tare de cercle.

Au point de vue du mode d'action du régulateur, les distributions à détente variable se divisent essentiellement en deux grandes classes, suivant que l'organe de détente se meut d'un mouvement progressif ou bien par déclenchement brusque. Dans le premier cas, la liaison du manchon avec l'organe de détente (tiroir, soupape, obturateur, etc.) existe en permanence : c'est ce que nous appellerons la catégorie des régulateurs cinématiques* Dans le second cas, que nous appellerons celui des régulateurs à déclic, l'appareil à boules n'intervient que pour provoquer en temps utile la naissance du mouvement qui supprime l'admission.

Nous examinerons successivement les deux catégories de distribution, en laissant de côté, autant que possible, les détails qui n'intéressent pas spécialement le fonctionnement du régulateur,