L = OR

La détente Meyer ne comporte aucun choc de pièces; elle peut donc être employée quelle que soit la vitesse de rotation. La commande par le régulateur exige des mécanismes compliqués qui ont été cependant réalisés.

Fio. 217. — Changement de marche de la détente Meyer.

Le changement de marche s'obtient au moyen d'une coulisse à deux excentriques, ainsi que cela est indiqué sur la figure 217.

Tiroir Meyer modifié par Biètriœ {pg. 2{H). — Dans ce système, les plaques de détente sont réunies en une seule; hi

310 MACHINE» A VAPRltt

plaque est alors trapézoïdale, ainsi qu'on le voit en P sur la figure; la variation de détente s'obtient en faisant mouvoir ce tuileau trapi'zoidal perpeudiculaireineut à son mouvement de va-el-vicul. Comme les orilices d'admission du tiroir, qui sont, bien entendu, parallèles aux côtés du trapèze, ne subissent pas ce déplacement, ce mouvement revient

Fio. 2t8.

& rapprocher OU éloigner les arêtes du luileau, comme dans le tiroir Hcyer. Comme l'excentrique qui commande le tuileau ne peut pas suivre ce dernier dans son mouvement de variation, lu transmission se fait par l'inlerniédiaire d'une plaque S recevant le mouvement de l'eicentrique et dans laquelle peut s'engager une saillie de la plaque de détente, de sorte que le mouvement se transmet malgré les déplacements perpendiculaires du tuileau. Les slries obliques, visibles sur la figure, sont destinées h diminuerle frottement de la plaque S sur le couvercle de ta holte à vapeur.

I.e déplacement du tuileau t' s'obtient par l'inlermi'^dîaire d'un levier coudé coulissant dans la rainure R et oscîllanl autour d'un axe extérieur fixe F. lia tige de i est reliée nu régulateur. Celui-ci, qui ne pourrc

DÉTKXTK DK8 MACHINES A CÏL1NDRE CNIQtG

déplacer le tuiteau, agil sur un i^trier E de la tige Je conimaniie qui esl vu Ue profil sur In ligute, et qui encadre une came placée sur la lige d'exceotrique. Suivant que le régulateur écarte ou approche IVlrier, la came agit plus ou mollis longtemps sur les buttées de l'êlrier et provoque le déplacement du tuileau. C'est donc la puissance de l'excentrique qui déplace ce dernier, et non le régulateur. Tiroir Rider {fiy. 210). — On conçoit que le tiroir précédent

exige de grandes dimensions dès que l'o

MACiILN'ES A VAPKLK

détentes étendues. Aussi, dans le tiroir Rider a-t-on imaginé de réduire les dimensions qu'aurait alors exigées la boîte à vapeuren faisant cylindrique le dos du tiroir de distribution. Le développement se trouve ainsi augmenté. Le tiroir décrit précédemment ne serait que ce tiroir cylindrique rendu plan. Les arêtes extérieures, de même que les orifices du tiroir de distribution, deviendront alors hélicoïdales, et lo tiroir, au lieu de se déplacer d'une façon rectiligne, oscillera autour d'un axe [fig. 219), de façon à réaliser les variations de détente.

Ce dispositif a l'avantage d'être très facilement réj?lable par le régulateur. Il est d'ailleurs très répandu et remplace avantageusement le tiroir Meyer.

Pour tracer ce tiroir, on suppose le tuileau développé et Ton procède exactement comme pour le tiroir Meyer.

Distribution Marcel Déprez [fig, 220). — Un tiroir normal BB' est surmonté d'une glissière CC, qui lui fournit la vapeur par de larges orifices qui peuvent être fermés par les

r7~rT

FiG. 220. — Tiroir Déprer.

plaques D et D', fixes pour une détente déterminée. La position de ces plaques peut être modifiée par le mécanicien pur l'intermédiaire d'un levier de manœuvre L actionnant un levier coudé et des bielles E', E'. On peut ainsi provoquer l'écartement ou le rapprochement des plaques.

Le changement de marche s'effectue eli tournant de 480* l'excentrique du tiroir BB'; on a soin auparavant de maintenir les plaques fermées pour annuler la pression dorsale.

Distribution Polonceau (fig. 22i). — Le tiroir normal et la plaque de délente, qui glisse sur le dos de ce dernier.

DÉTKNTK DES MACHINKS A CYLINDRE INIQUE 313

sont mus chacun par une coulisse de Gooch. Ces deux coulisses sont manœuvrées par les deux mêmes barres d'excentrique.

La plaque de détente ne change plus de longueur, comme dans la détente de Meyor, mais change de course.

Élévation.

Fia. '221. — Distribution Poloncetu.

Les coulisseaux sont munis chacun d'un appareil de relevage. Si les deux coulisseaux occupent la même position sur leur coulisse, il est clair que la distribution aura lieu comme s'il n'y avait qu'un tiroir. Si le coulisseau de la plaque est au point mort, et celui du tiroir à fond de coulisse, le tiroir parcourt sa course maxima et la plaque, à peu près immobile, lui masque ses orifices. Si le coulisseau de la plaque se dirige vers l'extrémité opposée de la coulisse, la délente se produira plus tôt encore.

§ 8. — Machines a quatre distributeurs

Considérations générales. — Dans ces machines, la distribution est effectuée par quatre organes distincts, deux pour l'admission et deux pour l'échappement. Ces organes

peuvent être h glissement; ce sont alors des tiroira plans ou des tiroirs cylindriques analogues aux robinets; ou bien ils peuvent être à soulèvements ; ce sont alors des soupapes.

Les distributeurs sont indépendants Tun de Tautre, et chacun a sa transmission spéciale ; on se trouve ainsi exempt des sujétions qu'entraîne la distribution à un seul tiroir. La fermeture des organes s'opère à Taide de déclics permettant d'obtenir une occlusion très rapide, de façon àéviterles inconvénients dus au laminage de la vapeur. Comme autres avantages, on signalera la facilité de faire agir le régulateur sur la détente et la réduction de l'espace nuisible dans des proportions inconnues. La proportion devient 2 à 2,5 0/0 avec remploi de ces machines. Enfin la présence d'oriftces spéciaux pour Péchappement diminue beaucoup les condensations, en évitant de faire passer la vapeur d'admission dans les conduites déjà refroidies pour l'échappement.

Les systèmes à quatre distributeurs sont donc divisés en trois classes :

Système à tiroirs cylindriques ;

— — plans ;

— à soupapes.

Dans la description qui va en être faite, quelques exemples seulement pourront être cités, car les dispositifs en sont très variés, renvoyant, pour l'étude de ces distributions, aux ouvrages spéciaux dans lesquels la question a été plus complètement traitée.

Machines à quatre tiroirs cylindriques oscillants. — Les

tiroirs fonctionnentd'une façonanalogue aux robinets. Ilssont mus par un excentrique, mais n'ont qu'une relation momentanée avec ce dernier; sitôt l'admission réalisée, les tiroirs sont abandonnés à eux-mêmes et ramenés bmsquement à leur position de fermeture par des ressorts ot des cylindres à air comprimé ou à vapeur.

Machines Cor liss à rappel par ressorts {fig, 222). — I-A première machi-ne Corliss parait dater de 1850, itiais ce n'est qu'en 1862 qu'elle fut réellement employée ; elle a été, depuis, perfection-

DÉTENTE DES MACHINES A GÏLINDRK IMQIE 315

m'^e par l'inventeur lui-même, qui en créa quatre systèmes, et par beaucoup d'autres constructeurs. La tigure 22'i représente le type connu sous le nom de type ISni. Les autres

types sont d'ailleurs construits d'apri>s les mêmes prinrijiès. L'excentrique attaque par la partie infériimre I un iilateau P où sont fixt^s les deux points d'articulation A, A' des tiges i[ui commandent direclement les tiroirs d'échappement T

MACHINES A VAPEL'R

vMmA

Fio. ?2:i.

et T' et les deux points d'articulation S et S' symétrique par rapport à l'axe 0 d'oscillation du plateau. I.es deux articulations S et S' sont reliées par deux bielles à deux pièces courbes en fonte F oscillant autour du point D. Sur la figure, les deux pièces F sont placées en projection l'une derrière l'autre ; ces pièces s'appellent les sabres^ et leur mouvement est transmis par les pièces G aux deux tiges de commande des tiroirs, qui s'assemblent elles-mêmes, en k et k\ avec les petites bielles, qui donnent un mouvement de rotation aux tiroirs ; chacun des deux points S et S' correspond donc, par l'intermédiaire d'un sabre, d'une pièce G et d'une tige, avec un côté de l'adjnission. Sur la partie convexe de chaque sabre F, qui a une section en forme de H (fig, 223), se trouve placé un ressort R qui est libre à sa partie supérieure et fîxe à la partie inférieure. La partie supérieure libre du ressort est reliée par la petite bielle b avec la tige de commande du tiroir. Chaque pièce G peut osciller autour d'un point, sommet du sabre en fonte. Elle peut abandonner la tige du tiroir, ainsi que l'indique la figure 224, si une touche H vient appuyer sur la virgule V qui la termine. Elle prend en effet alors la position indiquée en pointillé sur la fi gure 224. On conçoit que, si l'excentrique déplace le plateau autour de 0, les points S et S' se déplaçant, les bielles parlant de S et S' agiront chacune sur le sabre F, et la pièce G, poussant dans le sens de la flèche la tige du tiroir, ouvrira l'admission du côté considéré. A un certain moment, la touche II abattra la virgule

Fio. 224.

DÉTENTK DES MACHINAS A CYLINDRE LMQLE 317

de détente V, et le ressort R, agissant par rinlcrmédiaire de la bielle 6, ramènera rapidement le tiroir à la position de fermeture. La détente commence alors. Pour chaque sabre, l'action du ressort est limitée par un cylindre à air comprimé M, dans lequel se meut un petit piston fixé à la tige de commande. A l'aller, l'air est aspiré dprri^^e ce piston par une ouverture X réglable par une vis. Au retour, cet air, brusquement refoulé par l'action du ressort R, passe avec peine par l'ouverture et fait l'oflice de frein. On voit en même temps que le mouvement du plateau P entraîne l'ouverture et la fermeture des tiroirs d'échappement. Le moment de la fermeture des tiroirs d'admission est uniquement réglé par la position de la touche H et par la forme de la courbe de la virgule V de détente. Cette touche est reliée au modérateur, qui règle, par suite, l'admission suivant l'allure de la machine.

Fio. 225. Fia. 226.

Les tiroirs ont une surface frottante cylindrique dont la dimension la plus considérable se trouve dans le sens perpendiculaire à l'axe du cylindre de la machine. L'axe T qui les commande (fig, 225) est rectangulaire sur une certaine longueur, celle qui est placée dans le tiroir même ; cette section devient ensuite cylindrique, sort à l'extérieur par un presse-étoupe, pour recevoir l'action des petites manivelles de commande. Dans le tiroir même, ces axes sont ajustés à frottement dans une rainure R, afin de permettre l'application sur la glace, malgré l'usure. En ce qui concerne l'échappement, comme la pression de la vapeur supérieure à celle du condenseur chasserait les tiroirs de la glace, on les fait

glisser devanl l'orifice 0 regardant le condenseur au lieu d'obturer l'orifice 0, du cylindre [(i<i. 226). Dfi celle façon, la pression de la vapeur l'applique sur son siËge. Pour ne

pas alors augmenter l'espace morl, le tiroir cylindrique remplit presi[ue complètement le volume de sa botte. Les orillcpB d'écliappement étant placés h la partie inférieure de la machine, on peut facilement Évacuer les eaux de condensation avec la vapeur.

I.'i''[uire de la distribution se réduit k une épure de position des divers leviei-s [Pq, 227).

Pour les différentes positions du piston aux divers crans de

détente, la course étant divisée en dix parties, par exemple, ou aura de suite les positions correspondantes de Texcentrique et, par suite, celles du point I d'attaque du plateau P, la longueur de la bielle d'excentrique étant fonction des dimensions de la machine. On aura immédiatement les positions du point S en se donnant sa position sur le plateau P; de même, pour le sabre DL. C'est ainsi que de proche en proche on aura, pour les diverses positions du piston, celles du tiroir considéré. Les longueurs des bielles et leviers de commande se déterminent par comparaison avec des

Fio. 228.

machines existantes, pour ne pas procéder par tiUonnemenls. L'excentrique est calé à 90° en avance sur la manivelle. On peut déterminer facilement la forme de la virgule V de détente. En effet, on connaît la levée du régulateur, par suite les positions extrêmes de la touche H pour l'admission complète ^.l pour la plus grande détente. On peut diviser cette hauteur de déplacement en autant de parties qu'il y a de détentes considérées. Soit, par exemple,

H (Pq. 228) la position occupée par Tarête du doigt de détente pour la détente 2. On saura, d'après Tépure des positions du piston et du tiroir, qu'à ce moment le point L sera en L', après avoir décnt un cercle autour du point D.

Le déplacement angulaire est LDL'. Il faudra donc qu'on ait le point /t| de la virgule en une position telle que /i|DHr=LDI/ pour que le contact de H et de h ait lieu et que la virgule dégage la tige de commande. Mais il faut lemarquer que la face 77m met un certain temps à dégager cette lige, puisque cette face doit tourner de la longueur mn autour du point L. îl restera donc à porter h^h proportionnel au déplacement angulaire de mn pour avoir la position vraie du point h. On pourra ainsi constmire tous les points de la virgule de détente.

Il faudra s'assurer que le tiroir d'admission découvre suffisamment Torifice pour donner une section suffisante au passage de la vapeur; cela dépend des longueurs de bielle ou du rayon du tiroir qu'il faudra régler par tâtonnement. Il faudra aussi disposer les leviers pour que la vitesse •'•o- -^'J- du tiroir soit maxima au mo-

ment de Touverture. Généralement on cherche à avoir l'ouverture totale de Torifice d'admission pour la plus grande détente.

On connaît h {fig. 2^9), la hauteur de Toriflce ; on connaîtra 01, le déplacement angulaire minimum par Tépure ; on en déduira

^ pour que lu condition ci-dessus soit remplie.

„ . flt 2 sin ^

Il faut remarquer que, l'excentrique étant calé à 90°, pour que les oscillations soient symétriques et la distribution identique des deux côtés, si la détente n'est pas produite au point mort de l'excentrique, celui-ci commence sa période de retour en ramenant le tiroir à la position de fermeture, et la détente ne se produit plus. La détente minima a donc lieu pour la position de Texcentrique au point

DÉTEMK DES MACULNES A CYLINDKE LMQIE 321

mort, c'esl-à-dire au milieu de la course. La valeur de cette

\ détente est doue 2, et celle de Tadmission maxima 0,5 ou -•

Élévation.

Plan.

Fio. 230. — Ma'-liine Corliss.

îtr-1

Le massif qui supporte ki machine (//>/. -i.'JOi est «le masse réduite. Son [»oids égale environ celui de la machine. Les deu.x points d'appui do celte dernière sont le cylindre et le palier-manivelle, qui esl venu de fonte ave»- la pièce boulonnée sur le cylindre. Celte pièce est en partie cylindrique et porte les glissiènîs dans lesquelles coulissent les patins de la tête du pistou. C'est ce fourreau de foule qui porte le mécanisme de dislribuliou décrit.

.MACIIINKS A VAPE.'i:. 21

Le type Corliss 1862, ainsi appelé parce qu'il figura, à cette date, à TExposition de Londres, diffère quelque peu du précédent. Le mouvement est transmis aux tiges de commande des tiroirs par un plateau P circulaire (fig. 231) que fait mou-

Fio. 231.

voir la barre d'excentrique B. La tige T de chaque tiroir d'admission porte une touche t en acier trempé et un ressort r qui applique constamment cette tige contre un ergot à dent dqui est fixé sur la manivelle m, ou tiroir, dont Taxe est en 0, La touche t, entraînée par le mouvement du plateau et de la tige, provoque le déplacement de l'ergot d en accrochant la dent, et l'admission s'ouvre. A un certain moment, la tige k appuie sur la tige T et, en l'abaissant, dégage la dent. Il y a alors rappel bmsque produit par la manivelle N et la tige R reliée à une pompe à air. La tige k est constamment sollicitée par un ressort qui la soulève, tandis que le plan incliné L, relié au régulateur, règle la hauteur de l'extrémité de la tige k et, par suite, l'instant où commence la détente.

Détente du Creusot à rappel par air raréfié {fig. 232). — Dans ce système, l'excentrique agit, comme toujours, sur une pièce qui commande la distribution et à laquelle sont fixées les bielles des tiroirs. Son ensemble est semblable à celui de la détente Corliss dont elle n'est d'ailleurs qu'une modi-

FiG. 232.

fîcatioD ; elle n'en diffère que par le mécanisme d admission.

Sur l'axe 0 du tiroir d'admission est monté un balancier fou B, relié à une extrémité par la tige T à la pièce de commande de la distribution.

A l'extrémité libre de ce balancier s'articule en E la petite manivelle EF, dont l'extrémité F forme un coulisseau qui peut glisser dans une coulisse G H oscillant autour du point H.

La petite manivelle EF porte un ergot d'accrochage y, qu'un ressort r tend à ramener constamment vers l'axe du tiroir de façon à le maintenir en prise avec l'ongle de détente u en acier trempé, fixé sur une manivelle m calée sur l'axe du tiroir. Cette manivelle m est reliée, par une bielle A, avec l'appareil de rappel. Le point H est ^wq pour une détente déterminée, mais peut être déplacé par le régulateur qui agit sur le balancier C d'axe L, par l'intermédiaire de la tige R. La tige T agissant sur le balancier de façon à relever par exemple le point E, l'ergot v accroche l'ongle de détente u et produit l'admission ; mais, dans ce mouvement, la manivelle étant entraînée dans la rotation du balancier, le coulisseau F entraîne la coulisse GH qui tourne autour du point H. Le coulisseau F se dirige alors vers le point G de la coulisse. Quand il est arrivé à fond de course, la manivelle EF s'éloigne de la manivelle m ; l'ongle w est abandonné à luimême, et le cylindre à air de rappel ramène brusquement le tiroir à la position de fermeture.

Ce cylindre à air (//(/. 233) se compose, en réalité, de deux cylindres superposés de diamètres diflërents, dans lesquels se meuvent deux pistons reliés ensemble. Le petit piston inférieur fait le vide dans son corps de pompe, quand la tige

MACHINKS A VAPEUR

k se soulève. Quand le tiéclenchement qui praduit la détente s'opère, la pressitm almosphéritjue abat brusquement le petit piston, ainsi que le grand. I.e corps de pompe de

celui-ci est percé d'ouvertures placées en^ hélice sur la surface, de sorte que l'air emprisonné à la montée sous ce piston trouve à la descente, pour s'ëchapper, une section aulomatiquement décroissante. Ce dispositif constitue un Trein progressif très efficace.

Les tiges II de chaque distributeur sont maintenues constamment en contact avec doux cames reliées à la tige du régulateur et que celui-ci élève ou abaisse {JS(i. 233 W«). L'une des cnmes sort à l'admission avant, l'autre à l'admission arriére. Les deux tigesfrottentsurces cames par l'intermédiaire lie couteau.x Q, Q' ; on conroit que, suivant la hauteur des caïues, la position du balancier CI.C variera et, |>ar suite aussi, les positions de la coulisse, de la bielle EF et In valeur de la ilétenle. L'i'pure de la distribution se réduit, comme précédemment, à une épure de position très facile à faire ; on clieri-lie à avoir, pour les tiroirs d'admission, une ouverture rapide au commencement de l'introduction et une vitesse lente en se rappi-ocliant du point de détenir.

De m?me pour l'échappement, on cherche à obtenir une ouveilure brusque et une fermeture rapide.

Détente Farcot m'cc rappel à vapeur {fig. 234). — L'excentrique agit toujours sur un plateau P où sont placées les bielles de commande de la distribution. En D se trouve l'ar-

ticulation de la bielle B du tiroir d'admission avant, par exemple, dont Taxe est en 0. L'extrémité C de la bielle B peut osciller autour du point E, h Taide de la manivelle EC, qui reste toujours parallèle à la manivelle OF du tiroir. Les points C ot F sont réunis par rinlormédiaire de la pièce rigide (i, qui porte en H Tarticulalion de la virgule V de

Fin. 234. — Ancienne détente Farcol.

détente. Celle-ci porte un ongle I capable d'accrocher IVrgot K de la manivelle du tiroir. La courbe L, qui termine la virgule, peut recevoir, par l'intermédiaire du buttoir oscillant M, l'action du modérateur dont la lige est en T. Sous rinlluence de l'excentrique, la tige B provoque l'enclenchement de I et de K, et l'admission s'ouvre jusqu'à ce que le doigt M, abattant la virgule de détente, dégage le cran I et provoque la détente par le cylindre de rappel. Celui-ci fonctionne par pression de vapeur. Les tiroirs du système Farcot sont placés dans le couvercle du cylindre.

Depuis quelques années, la maison Farcot a simplifié son système de délente de façon à condenser lous les organes sur la tige du tiroir. La figure 23o donne le schéma de cette nouvelle disposition.

Le plateau P, qui a un mouvement d'oscillation sous l'in-

Fio. 235. — Nouvelle détente Farcol.

fluence de la tige d'excentrique, porte quatre axes A, A', E, E'. Aux deux premiers sont articulées les barres de commande des tiroirs d'admission et aux deux derniers les barres des tiroirs d'échappement.

La barre T, d'un tiroir d'admission, fait osciller autour de la tige du tiroir, 0, une double flasque BG, dont la partie

inférieure porte une manette CFD' articulée en G, et rappelée contre lui par un ressort R.

La tige du tiroir porte une encoche saillante, appelée plaque de détente D, qui, pendant la période d'admission, est en contact avec l'extrémité D' de la manette.

Elle porte aussi une manivelle OH, calée sur elle et dont le manneton s'articule avec la tige d'un rappel à air raréfié. Ge rappel consiste en un double piston, un grand, p, et un petit, p' ; le corps de pompe dep' porte un petit orifice o dont on peut régler l'ouverture par une vis.

Sur la tige du tiroir et en arrière de la double fiasque BC se trouvent deux excentriques fous, commandés l'un par la tige coudée GK, l'autre par la tige G'K, tiges qui sont ellesmêmes élevées ou abaissées par l'ensemble des leviers KLM et par la tige MN que commande le régulateur.

Quand la tige T va de gauche à droite, la contre-plaque D' enclenche la plaque de détente D et lui communique son mouvement circulaire autour du centre de la tige 0. Le tiroir s'ouvre. La manette, portant en F une tige ou doigt dont l'extrémité frotte sur le pourtour de l'excentrique de détente G, s'écarte de la tige 0, et il arrive un moment où la contre-plaque déclenche la plaque de détente ; alors le rappel, qui s'était élevé pendant l'ouverture du tiroir en faisant le vide sous le piston p et en aspirant l'air sous le piston p , se trouve agir seul, sur le tiroir, et comme la pression atmosphérique agit sur la face supérieure du piston p diminuée