TOURS DU MOTEUR

par minute

Les régulateurs à action indirecte ont, sur les précédents, l'avantage de permettre la manœuvre de valves assez dures avec des forces électro-magnétiques relativement faibles; aussi sont-ils très fréquemment employés.

Nous citerons en premier lieu l'appareil Porte- Ma nville (1884) basé sur le principe

Fio. 222. — Régulateur indirect Porte-Manville (1884).

du double encliquetage (fig. 222). Le rôle du courant électrique consiste à mettre l'un des cliquets en prise avec Tune des roues à rochets portées par un levier oscillant et chargées de manœuvrer la valve. A l'état de régime, les cliquets sont écartés par des

ressorts convenables. Un régulateur de force électro-motrice ou d'intensité de courant actionne, en temps opportun, l'un des électro-aimants portés par le châssis de Tenuliquetage, et l'attraction de cet électro-aimant surmonte la résistance du ressort correspondant.

M. Willans a imaginé et construit plusieurs types de régulateurs indirects. Dans l'un d'eux (1885), la valve d'admission est mue au moyen d'eau sous pression. Le noyau B (fig. 223), mobile dans la bobine A et suspendu par le ressort G, est relié au moyen de la tige R à un petit tiroir cylindrique P mobile à l'intérieur du piston hydraulique P'. Celui-ci porte la tige F qui commande la valve d'admission. L'eau comprimée arrive par le tuyau S dans un espace annulaire M qui entoure le piston P', et, de là, par un passage marqué en traits ponctués, elle aboutit au tiroir. Celui-ci, à l'état de régime, ferme les lumières K K' destinées à mener l'eau au-dessus ou au-dessous du piston P'. Si le courant augmente, le tiroir descend et ouvre à l'eau comprimée le passage K, en même temps que le passage K' se trouve mis en communication, par le pourtour du tiroir P, avec la tige creuse N' conduisant à l'échappement. Le piston P' est alors chargé par le haut, déchargé par le bas, et descend en fermant progressivement la valve d'admission. Le mouvement s'arrête quand le piston P' a pris une position telle que les lumières soient de nouveau masquées par le tiroir. Grâce à l'incompressibilité de l'eau, l'arrêt est pratiquement instantané, et c'est là ce qui motive l'emploi de l'eau, au lieu de la vapeur, pour la manœuvre de ce servo-moteur.

M. Willans a modifié de diverses manières l'application du même principe. La fig. 224 représente un régulateur dans lequel la tige du piston P' et celle du tiroir P, au lieu d'être en prolongement l'une de l'autre, sont disposées parallèlement et articulées sur une même barre transversale X. Celle-ci porte un galet qui s'appuie sur un plateau attaché au noyau B du solénoïde. Nous avons ainsi une sorte de mouvement différentiel, dont les régulateurs à force centrifuge et à servo-moteur nous ont déjà montré des exemples. Cette disposition permet d'allonger à volonté le chemin de la valve principale d'admission.

Ce mouvement différentiel a été encore employé par M. Willans dans d'autres circonstances [Brevet de février 1885). Il s'agit ici du cas où des dynamos conduites par plusieurs machines à vapeur distinctes doivent concourir à un travail commun, tel que l'éclairage d'un grand réseau. Chaque machine est alors gouvernée par un régulateur hydro-électrique, analogue aux précédents, avec cette différence que le tiroir cylindrique est suspendu au milieu d'une barre horizontale c (fig. 225) reliant les noyaux de deux solénoïdes. L'un de ces solénoïdes, a', est parcouru par une dérivation de courant prise sur

Fig. 223. — Régula Leur indirect Willans ^ISSri).

les bornes de la dynamo : la position de son noyau dépend donc de la différence de potentiel correspondante. L'autre solénoïde, b' , est intercalé sur une dérivation allant de

Fig« 224. — Régulateur indirect Willans.

Tune des borne** de la dynamo au courant général : la position de son noyau dépend donc de la part effectuée par cette dynamo dans le travail d'ensemble. A l'état de régime, la

Fig, 223. — Régulateur indirect Willans (1885).

régularisation est presque entièrement effectuée par le solénoïde a'. L'autre solénoïde n'a à peu près rien k faire, il est même maintenu immobile au moyen d'un butoir b x placé à sa

partie inférieure de manière à neutraliser la tension du ressort A 3 . Mais quand le travail de la dynamo atteint la limite qu'il n'est pas prudent de lui laisser dépasser, le noyau h* descend à son tour et vient combattre toute accélération ultérieure, sans que la différence de potentiel aux bornes de la dynamo ait besoin d'atteindre la limite permise par le solénoïde a'.

Une variante de cette solution consiste à remplacer le tiroir hydraulique par un petit moteur électrique qui manœuvre la valve d'admission au moyen d'une vis passant dans un écrou fixe. La tige d de la figure précédente porte alors une pièce métallique qui, en montant ou en descendant, établit des contacts propres à faire tourner le moteur électrique dans un sens ou dans un autre.

Disons encore que M. Willans a essayé, conjointement avec MM. Hartnell et Grompton [Brevet de décembre 1883), de combiner l'action d'un régulateur ordinaire à force centrifuge avec celle d un régulateur électrique. La fip;. 22ti indique Tune des dispositions bien compliquées, semble-t-il, auxquelles ils sont parvenus. On voit en I le régulateur centrifuge, qui, par l'intermédiaire d'un balancier J, est articulé en K à un levier L.

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Fio. 226. — Régulateur indirect Willans Hartnell et Grompton (1883).

Celui-ci porte un étrier qui enfourche en P une tringle reliée invariablement a la lige M de la valve d'admission. L'articulation de J avec L porte excentriquement la tête dune bielle b attachée d'autre part à une traverse t qui relie le noyau P du solénoïde A avec la tige C. Le noyau B est suspendu à une lame flexible L\ pour diminuer ses frottements. La tige G conduit à la fois le tiroir du cylindre à vapeur D qui gouverne la valve et celui du cylindre à eau G, qui joue le rôle de dash-pot. On a ici un double mouvement différentiel, savoir : d'une part, celui de la traverse t, d'autre part, celui du système formé par le balancier J, le levier L et l'articulation excentrique K.

Il est permis de se demander si un pareil luxe de combinaisons cinémaliques est vraiment justifié. Au surplus, les inventeurs déclarent eux-mêmes, dans leur description, que « dans cet arrangement, le régulateur à force centrifuge n'est pas toujours nécessaire •>. Cette invention ne semble avoir été qu'un acheminement vers les régulateurs beaucoup

plus simples que M. Willans a fait breveter postérieurement en son nom propre, et que nous avons décrits dans les pages précédentes.

Le régulateur Westinghouse (fig. 227) comprend une bobine A dans laquelle peut glisser le noyau B, suspendu au ressort C, réglable au moyen de l'écrou D. Le noyau porte une tige E, terminée par un minuseule tiroir. Celui-ci, en se déplaçant, envoie un filet de vapeur sur Tune ou Vautre des faces du piston G, qui gouverne la valve et qui est maintenu en équilibre par un ressort. Grâce à la petitesse du tiroir, les mouvements du piston G s effectuent sans brusquerie.

M, Westinghouse a également construit un régulateur dans lequel la vapeur est remplacée par un filet d'eau sous pression : l'eau est comprimée par une petite pompe rotative.

Dans le système Neville (1884), on s'est proposé de compléter Faction d'un régulateur électrique direct, en faisant en sorte que la pression de la chaudière, quand elle tend à varier, aide le régulateur à étrangler ou à ouvrir l'admission ; on a combiné, en un

Fig. 227. — Régulateur indirect Westinghouse. Fig. 228. — Régulateur indirect Neville (1884).

mot, un régulateur de pression avec un régulateur d'électricité. La fig. 228 montre l'un des dispositifs employés. La partie supérieure de l'appareil est le régulateur Richardson, précédemment décrit. La barre C'D', reliant les deux noyaux de fer doux, porte la valve V par l'intermédiaire d un levier GH, mobile autour de l'axe K, et sollicité en Lpar l'effort d un piston soumis d'un côté à la pression de la chaudière, de l'autre à la pression atmosphérique ou bien à la pression de la vapeur dans la boîte de distribution. Le fonctionnement est aisé à comprendre.

En 1886, MM. Richardson et Neville ont, de concert, ajouté à cette installation, un régulateur à force centrifuge, servant seulement de dispositif de sûreté pour le cas de rupture d'un conducteur ou pour celui de chute de courroie.

M. Mcnges, de la Haye, s'est proposé en 1887 de faire en sorte que, dans une installation d'éclairage électrique, quand un groupe de lampes est allumé ou éteint» l'ouverture de la valve d'admission de vapeur soit immédiatement modifiée dans une proportion convenable : c'est, comme Ton voit, l'idée reprise en 1890 par Ledieu sous une forme plus générale. Voici la disposition à laquelle s'est arrêté l'inventeur.

Le régulateur à force centrifuge c (fig. 229) est relié a la valve d'admission par un levier d, une tige verticale e et une manivelle f. La tige e peut varier de longueur; à cet effet, elle se compose de deux parties susceptibles de coulisser Tune dans L'autre, La partie supérieure porte un électro-aimant e l qui attire une pièce de fer é* fixée à ta partie inférieure. Un ressort antagoniste e 3 contrebalance l'attraction magnétique. A Tétat de

Fig. 229.— Régulateur Menges (1887).

régime, et tant que le courant circulant dans l'électro-aimant est constant, le régulateur centrifuge agit comme si la liaison avec la valve était rigide ; c'est lui qui est chargé, notamment, de combattre l'influence des variations de pression de la chaudière, Si n groupe de lampes vient à être placé en dérivation sur le circuit principal, lu résistance générale du circuit est diminuée; l'intensité du courant correspondant a une vilessedonnce du moteur est donc augmentée. Cette augmentation de courant a pour effet d accroître l'attraction exercée par l'électro-aimant sur la pièce e 2 et d'ouvrir la valve d'admission. sans que l'écart des boules ait besoin d'être modifié. La machine h vapeur pourra donc, grâce à ce procédé de compensation, tourner avec une vitesse constante, quelle que soit la consommation d'électricité.

Lbcohsi;. — Régulateurs des machines «ï vapeur.