OU OP

oc

donc OS, est la hauteur de recouvrement cherchée, quMl suffit de rabattre en OS3.

Pour la position de stop, le point S, reste en S, le point S, vient en S,', le recouvrement est OSi. L'ouverture maximum du tiroir à la vapeur se réduit ainsi à

Ta S'=P, S',

c'est-à-dire à l'avance à l'admission en fraction de course. Soit u l'avance MP^ comptée en longueur d'arc, et r la demi-course du tiroir OPa quand le calage est a, nous pouvons calculer facilement la valeur de cette ouverture maximum, qui est :

P^ S;==rCO tang. «.

De même que l'ouverture d'admission, l'arc d'admission M^N^ est très

faible et correspond à des bras de levier vraisemblablement trop faibles pour que le moment moteur puisse surmonter le moment résistant M,. Ces conséquences de la théorie de l'excentrique fictif établie au n« 51 ne se vérifient pas exactement, sur les courbes de régulations réelles des machines munies de coulisses Stephenson. Ainsi, par exemple, sur le Galilée, la course du tiroir diminue plus vite que proportionnellement à l'inverse du cosinus de l'angle de calage; dans la position de stop, l'admission de vapeur est complètement fermée, comme on le voit, figure 126. Avec la barre Marshall, on fait généralement coïncider l'ouverture à la vapeur avec le passage du bouton de conduite au point d'intersection de toutes les directrices, La hauteur d'orifice ouverte au point mort est alors constante, dans la réalité comme sur l'épure élémentaire. On a par suite, au stop, un petit arc d'admission de vapeur ayant cette hauteur pour cosinus-verse.

En somme, si les tiroirs étaient parfaitement étanches, les arcs d'admission de vapeur seraient toujours trop courts, comme on le voit fig. 127, pour permettre d'atteindre un momentmoteur égal à M^. Même dans les cas où deux manivelles sont calées à ISO*", ce qui double le moment moteur et n'augmente le moment résistant que dans une pro- ^*«' 127 portion moindre, la machine, sans les

fuites de vapeur, ne pourrait pas partir seule.

Dans la réalité, les tiroirs, pas plus que les registres, ne sont parfaitement étanches. De plus, il faut tenir compte du vide qui se conserve actuellement au condenseur pendant les stoppages. Le vide suffit pour faire mettre en route, tant qu'il ne s'est pas établi, à la suite d'un petit mouvement de la machine, des deux côtés des pistons BP, puis, de là, successivement sur les deux faces de tous les pistons. Dans ces conditions, une fuite, une réévaporation Intérieure suffisent pour faire exécuter à la machine, tout au moins une fraction de tour, même quand les purges sont ouvertes.

Pour assurer à la machine l'immobilité absolue nécessaire pendant une visite d'organe, il faut la caler par un moyen mécanique. On dispose, à cet effet, du frein, accessoire habituel de l'embrayage. On dispose surtout du vireur, que l'on met en prise» et dont la vis tangente a généralement le pas assez court pour n'être pas réciproque.

76. — Travail mécanique effectué dans la manœuvre des tiroirs. — Dans le déplacement de l'excentrique réel ou fictif, qui constitue la ma-

nœuvre de la mise en train, les résistances provenant des frottements et de l'inertie des différentes pièces telles qu'excentriques, traverses, coulisses, balanciers oscillants, composant le mécanisme, ne représentent qu'une minime fraction de l'effort à exercer* Le principal travail mécanique à effectuer consiste dans le déplacement des tiroirs de distribution eux-mêmes, qui accompagne le passage d'un angle de calage à l'autre.

Fig. 128

Fig. 129

Considérons la machine stoppée. Le mouvement à imprimer au tiroir varie dans le renversement de marche, selon la position de la manivelle du piston à vapeur ; on pourrait l'étudier sur l'épure circulaire, mais il est plus simple de se dégager des fictions de l'épure et de considérer directement les principales positions de la machine. Nous prendrons les deux cas extrêmes, celui où le piston à vapeur est à mi-course et celui où il est au point morU

Soit le piston à mi-course, et soit OP la position de sa manivelle. Soit a l'angle de calage, ou son supplément. Appelons r le rayon OT de l'excentrique. La manœuvre consistant à faire tourner le tr. OT K autour de OP, de manière à changer le sens de a, le tiroir a, dans tous les cas imaginables, à passer de T en T' ou inversement. 11 doit donc parcourir la distance verticale

2 r sin a.

Ceci est exact, quel que soit le système de mise en train.

Soit maintenant le piston à vapeur au point mort, et sa manivelle en OP. Dans les mêmes conditions que précédemment, le tiroir partant de la position initiale K doit y revenir quand la manœuvre est terminée.

Si le tiroir est conduit par un véritable excentrique ou une manivelle, dont le rayon r reste constant pendant que le calage change, il doit au milieu de la manœuvre passer parla position H. 11 exécute ainsi deux

nr

excursions égales et de sens contraire, le chemin total parcouru étant

2r (1 — cosa).

Ceci s'applique, en particulier, aux anciennes mises en train Dupuy" de-Lôme.

Avec les excentriques fictifs, de rayon variable, les choses se passent différemment, le mouvement du tiroir dépendant de la variation de la course. Si la course varie de OT à 0 K, en restant toujours égale à Toblique comprise entre 0 et K T, lorsque le calage passe de a à zéro, le tiroir reste absolument immobile. D'après ce que nous avons vu, numéro 51, cette condition est à peu près satisfaite avec une coulisse Stephenson de forme rectiligne (fig. 68] ; elle est exactement remplie avec la barre Marshall, lorsque, au moment de la manœuvre, la direction de M N (fig. 79) passe par le point C, intersection des diverses directrices, c'est à-dire lorsque le rayon 0 M est vertical et le piston à vapeur au point mort.

Si maintenant nous considérons l'ensemble d'une machine à trois ou quatre cylindres, il arrivera fréquemment que Tun des tiroirs devra être déplacé de 2r sin a, dans le changement de marche, tous les autres ayant à subir des déplacements moindres, mais encore importants. Le travail des résistances passives dues aux frottements est donc considérable, surtout s'il y a des tiroirs à coquille non compensés ou mal compensés. Quand la machine est verticale, le poids des tiroirs et de tous les mécanismes, qui tantôt montent, tantôt descendent, peut, dans certaines positions de la machine, accroître très notablement la résistance à peu près constante due au frottement. La mise en train, pour être toujours manœuvrée rapidement, exige donc l'intervention d'un moteur assez puissant. Quant à la section des pièces, elle doit naturellement être proportionnée à l'effort maximum, ce qui conduit à des dimensions souvent considérables.

77. — Cylindre assistant de Joy pour la conduite des tiroirs. — La résistance passive due à l'inertie, à la pesanteur et au frottement des tiroirs, ne se fait pas seulement sentir pendant les manœuvres; elle est, en cours de marche, une cause de fatigue pour les colliers et bielles d'excentrique et une menace continuelle d'échauffement. Le désir de soulager les excentriques a conduit parfois à réduire la course des tiroirs. La nécessité des longues courses étant démontrée, au point de vue de l'utilisation de la vapeur, il faut arriver à d'autres méthodes de soulager les appareils de conduite des tiroirs.

Le moyen le plus usité aujourd'hui consiste dans l'application au tiroir d'un petit cylindre à vapeur, disposé de manière à régler lui-même sa

distribution de vapeur, comme le représente la fif^ure 130; il a été imaginé par M. Joy.

1 La figure 131 représente

les deux diagrammes d'indicateur, bas cylindre et baul cylindre, orientés avec l'axe des volumes vertical, de manière à établir facilement la correspondance avec l'épure derégulationdonnëefig.i32.

Le diagramme A. P ou bas cylindre AD E FKJ est supérieur au diagramme iiP ou haut cylindre A, D, E, F, K, J„ d'une aire qui doit être égale au travail du poids du tiroir et de ses accessoires pendant le mouvement complet de montée et de descente-

Si nous combinons les deux

diagrammes, comme sur la

figure 17, page 44, de manière

*"ig. 130 à avoir la pression totale de

la vapeur sur le piston à chaque instant, nous trouvons, aux deux exlré*

mités de course, deux travaux résistants, a AMF| eta, A|M|F, à peu

Fig. 131. Fi^. I3i.

près égaux, qui doivent amortir le mouvement en contre-balançant l'effet des forces d'inertie.

Au-dessus du point M pendant la descente, au-dessous du point M, pendant la montée, le travail est positif, mais il suit une loi toute différente du travail du froUemeni.

L'examen des diagrammes de la figure 131 trouve particulièrement sa place dans ce chapitre, parce qu'il complète ce que nous avons dit, n** 75, du travail que la vapeur peut développer dans un cylindre, bien que Tangle de calage soit nul et la mise en train au stop. Pour faciliter cet examen, nous avons partagé chaque diagramme en trois parties distinguées par des hachures ; J A D est le travail pendant une période d'admission égale à l'avance à l'admission ; E FK est le travail pendant une période d'évacuation égale à l'avance à l'évacuation.

Le cylindre assistant de Joy fait une légère consommation de vapeur. On évite cette dépense, en faisant quelquefois usage de compensateurs à air, composés d'un piston qui se meut dans un cylindre fermé, rempli d'air; la compression de l'air amortit très bien le mouvement, et contrebalance les forces d'inertie. Reste le poids du tiroir, qui peut être compensé par la disposition même des tiroirs cylindriques, comme nous le verrons au chapitre XI.

78. — Rapidité des manœuvres, — La question de la rapidité des manœuvres a une importance secondaire sur les bâtiments de commerce, mais elle est de premier ordre sur les bâtiments de guerre. L'adoption de la mise en train Dupuy-de-Lômey au mépris des risques qu'elle faisait courir, ne s'est justifiée autrefois que par sa propriété précieuse d'obtenir à bras, presqu'instantanément, le renversement de marche.

L'adoption des appareils de manœuvre à vapeur permet aujourd'hui d'obtenir le changement de marche, en aussi peu de temps qu'on veut, avec tous les systèmes de conduite des tiroirs. La seule limite imposée à la rapidité est celle où commencent les dangers d'avarie, non pour l'appareil de manœuvre proprement dit, généralement très robuste, mais bien pour les mécanismes de conduite des tiroirs, excentriques et leurs barres, coulisses, longues bielles, etc., qui sont toujours très légers et constituent un ensemble assez délicat.

Les constructeurs de machines s'accordent généralement à conseiller la prudence ; ils considèrent les renversements de marche en 20 ou 25 secondes comme suffisamment rapides pour les puissants appareils qui développent aujourd'hui 10.000 et même 15.000 chevaux sur un seul arbre ; ils n'acceptent pas la responsabilité des accidents que pourrait produire un changement de marche en moins de 10 secondes. Leur avis fait autorité pour les paquebots, sur lesquels des rapidités de manœuvre de cet ordre sont largement suffisantes.

Pour les bâtiments de guerre, les marchés de machines n'imposent plus, en général, une durée maximum de la manœuvre comme condition

de recelte. Les appareils sont disposés de manière à permettre un mouvement très rapide. Il est convenu qu'on ne doit pas, en temps ordinaire, user de toute la vitesse de mouvement dont on dispose, mais qu'on pourra le faire en cas de nécessité. Au cours des essais, il arrive souvent qu'on fasse subir à la machine répreuve d'un changement de marche en 6 secondes, en S secondes et même en 4 secondes. 11 n*en résulte pas d'avaries dans les organes mobiles, mais on a le sentiment d'un danger ; sur un cuirassé, dont les bâtis sont en tôle et cornières, on a cru apercevoir des traces de fatigue dans la charpente même de la machine, en manœuvrant à toute vitesse une mise en train du système Brown.

En principe, si l'on considère qu'un mouvement en 3 secondes, s'il s'exécute régulièrement et sans à-coup brusque, doit donner lieu à des forces d'inertie environ six fois moindres que la marche normale de la machine exécutant deux tours ou deux tours et demi par seconde, on arrive à penser que des dangers des rapidités de manœuvre excessives dépendent de la brusquerie du mouvement à certains moments, plutôt que de sa durée totale. La perfection des systèmes d'asservissement et le bon fonctionnement des freins hydrauliques, employés souvent comme modérateurs, a donc une influence capitale sur la sécurité, dans les manœuvres rapides.

La manœuvre à bras des coulisses Stephenson et des barres Marshall exige un temps très long, parfois une minute et même davantage. Il n'y a pas à s'en préoccuper, parce que l'appareil de manœuvre à vapeur est, de tous les organes de la machine, l'un des moins exposés aux avaries. Cet appareil est, en effet, plus robuste que les mécanismes de conduite des tiroirs, et son rare fonctionnement le met à l'abri de tout danger d'usure, tout au moins quand l'emploi de son moteur est limité à la manœuvre de la mise en train.

§ 3. — Description des appareils de manœuvre

79. — Mise en train Dupuy-de-Lôme . — Bien que ce système puisse èire considéré aujourd'hui comme abandonné, il se rencontre sur quelques machines encore en service ; il mérite d'ailleurs une description sommaire, en raison de son originalité et de ses propriétés toutes particulières.

Pour faire passer le bras conducteur M M * de l'arbre des tiroirs, fîg. 133, de la position MM' correspondant au sens de rotation des

figures, à la positien NN' correspondant à la marche inverse, on fait engrener le pignon P, qui termine l'extrémité M du bras, avec une cré-

f.'f ■ AW

1)\ ». Il

'^hïf

rig. 133 maillère fixée à la coulisse de la roue K|. A cet effet, il suffît de faire tourner, en sens inverse Hi, une roue folle Q engrenant avec la roue S fixée au pignon P.

A la roue Q est fixé le volant de manœuvre ; si ta machine est au repos, la manœuvre n'offre rien de particulier. Si ta mactiine est en marche, il suffit, pour obtenir le mouvement relatif voulu de Q et de S par rapport à R,, et par suite l'avance de P sur sa crémaillère, d'arrêter le volant et de le tenir immobile ; un frein pourrait être employé sur le volant, mais il opérerait trop brutalement. Le changement de marche se fait donc automatiquement, pour ainsi dire, et dans un temps extrêmement court, facile à calculer en fonction de la vitesse de rotation de la machine.

Sur les machines relativement faibles de l'ancienne flotte en bois, cet appareil a bien fonctionné ; Ifts plus rapides renversements de marche n'étaient qu'un jeu. Sur les machines plus puissantes des frégates cuirassées, les avaries étaient au contraire continuelles. La machine, partant d'elle-même en arrière avant que le bras M M' fut arrivé au fond de sa coulisse, frappait ce bras avec violence en donnant à toute la masse des tiroirs une impulsion subite; de là, rupture du pignon N ou parfois des dents de la crémaillère, ou même de l'arbre des tiroirs. Un mécanicien exercé évitait les accidents en fermant à l'avance le

registre de vapeur et en ouvrant la soupape atmosphérique du condenseur, mais alors la manœuvre perdait sa rapidité. Comme les avaries provenaient de IMndépendance des bras et de la

Fig. 134

roue Ri, qui ne permet pas de modérer le mouvement du pignon S, M. Joessel imagina de les relier par un appareil de manœuvre non réciproque, en intercalant une vis sans fin (fig. 134) entre la roue Q, devenue conique, et la roue S. Tous les derniers appareils construits reçurent la disposition Joessel. Le danger de chocs et d'avaries subsista néanmoins, à la suite d'une manœuvre trop rapide de la manœuvre à vapeur, et les accidents ne disparurent pas complètement.

Nous ne décrirons pas la disposition ingénieuse adoptée pour manœuvrer à la vapeur la mise en train Dupuy-de-Lôme. L'impossibilité d'obtenir les régulations intermédiaires devenues d'un usage général, depuis qu^on redoute moins les grandes compressions dans les diagrammes, a conduit à Tabandon définitif de cette mise en train.

80. — Manœuvre de la coulisse Siephenson. — La manœuvre de la coulisse Stephenson consiste à déplacer le point S, assujetti par la bielle de relevage à décrire la directrice, d'un arc SS' égal à l'arc de la coulisse MN, qui sépare les deux positions de marche en avant et de marche en arrière.

Sauf dans les très petites machines, où la coulisse est manœuvrée directement à l'aide d'un levier, la bielle de relevage est toujours actionnée par un arbre U, figure 135, à l'aide d'une manivelle UQ. L'arbre U porte autant de manivelles que la machine a de coulisses.

Dans les autres systèmes de conduite de tiroirs à directrices variables, barre Marshall, balancier Joy, le changement de marche s'obtient également en faisant tourner un arbre de relevage unique pour toute la

macbinè. Ce que nous dirons de la manœuvre de la coulisse Stepbenson est donc applicable à ces différents systèmes.

Nous parlerons à peine de la mise en train à bras, très peu employée, puisque son usage impose au personnel une fatigue inutile. Elle consiste

Fig. 135

généralement dans une vis sans fin mue par un volant, qui engrène avec une roue striée calée sur Tarbre de relevage. Le volant ne pouvant recevoir le travail que d'un homme ou deux, une énorme multiplication de l'effort est nécessaire, d*où la lenteur du mouvement, quel que soit le système employé. Le mouvement est toujours très doux, et aucune fatigue des organes n'est à craindre.

Avec les appareils de mise en train à vapeur, la condition principale à satisfaire consiste à rester constamment maître de la vitesse du mouvement et à pouvoir manœuvrer aussi lentement qu'on peut le souhaiter, quand rien n'oblige à opérer avec rapidité. De là remploi très répandu des appareils d'asservissement permettant de régler l'avance du piston à vapeur sur celle de la main de son conducteur.

De plus, il est nécessaire que, même dans les manœuvres les plus rapides, la vitesse soit toujours régulière et que le mouvement ne puisse jamais présenter d'accélération brusque, même pendant un temps très court, quelle que soit l'action du mécanicien sur les leviers ouïes volants de conduite. De là l'emploi fréquent des vis non réversibles et surtout des freins hydrauliques servant de modérateurs.

11 faut enfin, surtout sur les bâtiments de guerre destinés à marcher aux régulations intermédiaires données par l'appareil de conduite, que Tappareil de manœuvre puisse èlre arrêté d'une manière stable, dans une position quelconque. Cette condition est naturellement remplie quand l'arbre de relevage est conduit par une vis non réversible. Dans les autres cas, il faut établir un frein de calage permettant d'assurer à l'arbre une parfaite immobilité.

Rappelons en terminant que les points de suspension Q, pour les coulisses, peuvent exécuter de petits mouvements indépendants les uns des autres et indépendants de la rotation de l'arbre de relevage général U. Ces mouvements, indispensables pour corriger les régulations de chaque tiroir, comme nous l'avons vu au n**69, s'obtiennent en pratiquant, dans les manivelles UQ, des coulisses où glissent les boutons de suspension des bielles de relevage. Les coulisses sont orientées de manière à faire varier soit la longueur de la manivelle seulement, soit à la fois cette longueur et Tangle de calage.

Les appareils demfseen train à vapeur sont très variés. Nous choisirons, pour les décrire, un petit nombre de modèles propres à faire distinguer les principaux principes dont il se fait des applications.

Nous considérerons d'abord les appareils qui donnent le changement de marche par un seul mouvement simple de leur piston à vapeur; ces appareils exigent l'emploi de servo-moteurs et de régulateurs. Nous étudierons séparément les appareils, dans lesquels le moteur fait un grand nombre de tours complets en actionnant Tarbre de relevage ; pour ces derniers, le servo-moteur et le frein régulateur ne sont plus des organes indispensables.

81. — Mises en train à vapeur avec asservissement du moteur. — Le modèle le plus simple est celui qui utilise la non réciprocité du mouvement de translation d'un écrou à pas suffisamment court, dans lequel on fait tourner une vis fixe. L'appareil comprend un cylindre à vapeur à double effet A, dont le piston B porte d'un côté une bielle C actionnant l'arbre de relevage, tandis qu'il présente, sur l'autre face, une contre-tige creuse D filetée intérieuremenL Le piston ne peut avancer, soit d'un côté soit de l'autre, sous Taction de la vapeur, que si la vis fixe E logée dans la partie filetée de la contre-tige reçoit un mouvement de rotation convenable donnée parle volant F. L'opérateur qui agit sur le volant F, n'a d'ailleurs de résistance à vaincre que de la part du frottement de la vis dans son écrou. Le tiroir de distribution de vapeur J est asservi au mouvement du volant de manœuvre, qui court longitudinalementsur son arbre,d'une petite longueur, comme l'indique

la figure 136, lorsqu'on le fait tourner dans le sens de la mise en marche en avant ou en arrière.

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Fig. 186. — (Sfaœ).

Légende.

A Cylindre à vapeur.

B Piston à vapeur.

C Bielle actionnant l'arbre de relevage. D Tige de piston creuse portant ëcrou . E Vis portant butée, actionnant le piston. F Volant de changement de marche . G Palier formant butëe.

H Bielle à fourche recevant le léger déplacement du volant. I Mouvement d'asservissement.

J Tiroir à vapeur.

Cet appareil fonctionne sur le S fax d'une manière très satisfaisante. Les mouvements du volant courant sur son arbre fileté se terminent par un choc assez sonore, mais sans répercussion aucune sur les organes.

Du moment qu'on se proposait de commander l'appareil de changement de marche en ayant recours au principe de Tasservissement, ridée devait se présenter naturellement d'employer un servo-moteur ordinaire, tel que la maison Stapfer les exécute pour les treuils et les appareils à gouverner. C'est un dispositif de ce genre qui a été adopté à Indret pour la machine du Tréhouari ; il est représenté figure 137. La commande du tiroir d'asservissement se fait par un petit arbre 6 qui traverse l'arbre creux L de mise en train, et traverse en K un écrou à long pas donnant le mouvement réveisible. En faisant tourner le volant H, on fait avancer l'arbre 1^ et on ouvre à la vapeur. Le piston à vapeur B commande par un engrenage l'arbre de mise en train L, qui, en tournant, ramène l'arbre G en arrière, et ferme ainsi l'admission de vapeur, si Ton ne continue pas à agir sur le volant H. L'asservissement obtenu est parfaiL

légende.

A Cylindre à Tapenr.

B Piaton à vapenr.

0 Tige de piston actionnant l'arbre de la rooe J.

D Tiroir de distribution.

E Boite de changement de marche.

F Tiroir de changement de marche.

G MonTement d'asservissement, comprenant nn arhre et des leviers.

H Volant de mise en train à yapear.

I Volant de mise en train à bras.

JJ' Roues d'engrenage transmettant le mouvement du moteur à Tarbre de mise en train .

K Ecrou commandant le mouvement d'asservissement* L Arbre de mise en train M Roue striée clavetée sur l'arbre de relevage. N Arbre de relevage.

On a depuis longtemps employé les freins à huile, comme modérateurs, pour rendre suffisamment doux les mouvements que Ton veut exécuter d'un seul coup de piston. Ainsi le Creuset a muni de modérateurs à huile, les pistons à vapeur de la mise en train de VAnnamite et du Myiho. M. Brown, d'Edimbourg, s'est fait une spécialité de la construction de ce genre d'appareils do manœuvre, surtout pour la marine de commerce ; son modèle, dont on est très satisfait sur les paquebots, convient mal aux navires de guerre, sous sa forme normale, parce qu'il ne permet pas l'arrêt de l'arbre de relevage dans les positions intermédiaires et donne seulement le mouvement à bloc, en avant ou en arrière, qui suffit aux paquebots.

Il convient d'ajouter que Ton peut aisément modifier l'appareil Brown de façon à le rendre applicable aux bâtiments de guerre ; c'est un dispositif de ce genre qui a été adopté à Indret sur les machines les plus récentes.

La figure 138 représente la combinaison, sur le Char les- Martel d'un servo-moteur du modèle classique de Farcot avec un frein à huile monté sur la tige du piston à vapeur, entre les bielles qui actionnent l'arbre de relevage. Comme détail, on remarquera que le mouvement de l'huile, d'un côté du frein à l'autre, se fait par un tiroir accouplé au tiroir à vapeur et asservi comme lui. Le tiroir d'huile laisse un petit orifice de passage constamment ouvert ; mais il y a, sur le tuyau d*huile, un robinet étanche qui bloque le frein et rend tout mouvement impossible, lorsque le tuyiau d'arrivée de vapeur est fermé.

82. — Mises en train sans assei^issement. — Entre les appareils qui précèdent, se rencontre une différence de principe importante, selon que le moteur à vapeur est de petite dimension et exécute une quarantaine de tours complets comme dans le cas de la figure 137, ou que le cylindre a un grand diamètre et que le changement de marche est obtenu d'un seul coup de piston (fig. 138). 11 est évident que, dans le premier cas, l'asservissement n'a aucun besoin d'être rigoureux, puisque si le moteur exécute encore une fraction de tour après que le robinet de vapeur

est fermé, le déplacement de l'appareil de mise en train correspondant à cette fraction de tour est insignifiant.

GO

Légende,

A Cylindre à vapeur.

B Piston à yapear.

C Tige.

D Frein à hnile .

E Piston du frein à huile .

FF' Bielle de changement de marche, actionnant l'arbre G.

G Arbre de releyage .

H Tiroir à vapeur.

IJ Tiroir à huile et tige commune aux deux tiroirs.

K Boîte à tiroir pour retour d'huile .

L Levier de mise en marche.

M Mouvement d'asservissement.

N Point d'attache du mouvement d'asservissement sur

l'arbre de relevage.

0 Arrivée de vapeur.

P Robinet de fermeture du passage de l'huile.

Quand la transformation du mouvement comporte une très grande réduction et que le nombre de tours du moteur est élevé, on supprime souvent tout asservissement, et on se contente d'un tiroir ordinaire, avec un registre de vapeur permettant de faire permuter l'admission et révacualion de vapeur selon le sens de la rotation à obtenir. On peut même simplifier davantage encore, en disposant les transmissions de telle sorte que le renversement de marche corresponde à une demirévolution de l'arbre de relevage ; le moteur n'a plus alors besoin que de tourner dans un seul sens, et toute la manœuvre se réduit à celle du robinet d'admission de vapeur.

La nécessité de faire exécuter un certain nombre de tours au moteur n'est point nécessairement une cause de lenteur du mouvement. Certaines machines munies de mises en train à vapeur du genre dont nous nous occupons, celles de Vhly par exemple, exécutent leurs changements de marche en 6 à 8 secondes.

L'emploi d'une petite machine ordinaire à rotation continue pour opérer les renversements de marche permet de supprimer la machine, spéciale destinée à actionner le vireur. Une seule machine, en effet, suffit parfaitement, moyennant l'adoption de deux manchons d'embrayage, et de deux appareils de multiplication de force, en rapport, l'un avec la résistance de la mise en train, l'autre avec celle du vireur. La figure 139 représente un dispositif de ce genre, adopté sur la machine &\i Masséna, La suppression du moteur du vireur est une simplification assez importante pour être recommandée. Par contre, on peut craindre que le moteur unique ne se trouve plus ou moins fatigué dans les virages assez

fréquents de la machine pendant les repos, et ne soit pas toujours en assez bon état, au moment de la manœuvre.

Fig. 139. — (MatséM).

Légende.

a Leyier de commande du distribatear de yapear.

b Tringle — d« — d« —

c Distribatear poar renYersement de marche^ transformant l'admission en

échappement et réciproquement.

d Moteur à deux cylindres à yapeur du changement de marche. e Bielles motrices et /^manirelles* y Arbre du moteur d> g Roue striée, calée sur le prolongement de l'arbre V qui conduit la mise en

traîna yapeur.

h Roue hélicoïdale embrayée sur Tarbre S pour la commande à yapeur. Cette roue est folle pendant la commande à. bras.

i Arbre.

j Vis sans fin actionnant la roue K .

k Roue à yis sans fin calée sur un arbre à deux maniyelles.

/ Arbre à deux maniyelles pour commande de l'arbre de releyage.

m Bielles d'accouplement de Tarbre de releyage aux maniyelles ci-dessus.

n Leviers de commande de Tarbre de releyage.

U Arbre de relevage.

0 Manivelle de relevage.

g Bielles de relevage commandant les leviers de suspension r*

r Leyier de suspension de la barre Marshall.

ê Prolongement de l'arbre I, portant deax manchons d'embrayage conjugués^

Tun poar la rone A, l'antre pour le rolant à bras t. t Volant de commande à bras, immobilisé dans la commande à rapenr. u Débrayage commandé par levier de Tarbre S et celui du volant t, V Prolongement de Tarbre du moteur, réuni à ce dernier par un manchon

d'embrayage.

X Débrayage commandé par levier des arbres fetv, y Vis sans fin calée sur l'arbre du vireur. 2 Roue à vis sans fin correspondant à la vis ci-dessus . A Arbre de vis sans fin du vireur (2" transmission). B Position de la vis sans fin pendant le virage.

C — pendant le fonctionnement de la machine motrice.

D Eoue striée du vireur.

£ Arbre, F Bielle, G Tige de piston de la grande machine.

La complication des transmissions qu'il entraîne a fait abandonner, à Indrety le système de mise en train sans asservissement donnant le mouvement au vireur.

Qu'ils conduisent ou non le vireur, les moteurs des mises en train à vapeur doivent développer un travail beaucoup plus considérable, quand ils font plusieurs tours complets, que lorsqu'ils opèrent en une seule demi-course; les transmissions intercalées entre l'arbre du moteur et l'arbre de relevage absorbent en effet les cinq sixièmes environ de la puissance, quand il s'agit de réduire Tangle parcouru dans im rapport qui n'est pas inférieur à celui de 100 à 1.

Soient en effet :

N le nombre des cylindres d'un appareil de manœuvre,

d le diamètre des cylindres,

c la course des pistons,

n le nombre de tours exécuté pour renverser la marche, qui est égal

à 0,5 pour tous les moteurs sans multiplication de mouvement, F la pression de la vapeur.

Le travail exécuté par la mise en train peut être représenté par le produit

Nd^CnP,

et peut, sous cette forme, être comparé à la puissance F de la machine

qu'il s'agit de manœuvrer.

En faisant le calcul pour un groupe de moteurs renversant la marche

en une seule course, et un groupe de moteurs exécutant un grand

nombre de tours, on forme le tableau suivant :

TABLBAtJ XIV

Puissance comparative de la puissance des moteurs de la mise en train

N(i*cnP

Du Chayla. .

Galilée ....

S fax «...

Moyenne . .

Otûchen • . .

0,600 O^ISO

Gueydon . . .

Desaix ....

Masséna . .

Amiral-^ Tréhouart

Jeau'Bart . . .

Moyenne . .

83. — Résumé et conclusions de la première partie. — Nous terminerons rélude de la marche de la vapeur à travers la machine, de son travail, de ses transformations diverses, par une remarque sur l'impossibilité de respecter, d'une manière absolue, les distinctions qui ont conduit à partager en trois parties les matières de cet ouvrage. Il existe, en effet, un certain nombre d^organes, pour lesquels on ne peut séparer la description et le fonctionnement mécanique de leur rôle dans la production du travail moteur.

Ainsi, il y aurait quelque motif de suivre ici la vapeur dans sa dernière transformation, en étudiant le condenseur. Mais il nous a semblé que le condenseur, organe entièrement distinct, aussi indépendant que les chaudières elles-mêmes, des parties de la machine, cylindres et tiroirs, où se prépare et s'exécute la production du travail, devait être étudié séparément ; le r61e important des pompes a conduit dès lors à rattacher tout ce qui concerne le condenseur aux recherches sur le fonctionnement mécanique de la machine en général, eu le renvoyant ainsi à la fin de la deuxième partie.

Par contre, nous avons empiété sur la troisième partie, à l'occasion de la distribution de la vapeur et de la manœuvre de la machine, en donnant de suite la description, aussi sommaire d'ailleurs que possible* des appareils de conduite et de manœuvre.

En résumé, cette première partie associe Tune à l'autre l'étude du travail de la vapeur et celle des moyens d'obtenir ce travail, la première

d*ordre purement mécanique, la seconde en grande partie du domaine de la géométrie. Le lien, entre ces deux ordres de recherches, concourant au but final de l'utilisation de la vapeur à réaliser, est particulièrement étroit, entre les matières des deux chapitres II et 111, consacrés Tun-à l'analyse des diagrammes d'indicateur, le second à celle des causes qui influent sur la forme de ces diagrammes.

Comme conclusion, nous devons rappeler surtout le résultat final auquel nous ont conduits les calculs des chapitres I et II . L'accroissement de l'utilisation théorique U n'est [pas entièrement à dédaigner; les conditions de fonctionnement de la machine parfaite s'amélioreront encore par l'élévation des pressions et l'allongement des détentes, mais elles s'amélioreront avec une lenteur toujours croissante. Dès à présent, le perfectionnement de l'utilisation spécifique U* , mérite surtout d'appeler l'attention des constructeurs ; la réalisation d'un organe de distribution parfait, permettant de disposer de Tadmission et de l'évacuation indépendamment l'une de l'autre, réduisant à rien ou presque à rien les effets actuellement si nuisibles des étranglements de vapeur, serait le plus sûr moyen de réduire la consommation de vapeur par cheval.

L'étude du travail de la vapeur a été traitée avec beaucoup plus de développements que ne le seront l'étude du fonctionnement mécanique et la description des organes, et cela pour deux motifs.

En premier lieu, il n'existe guère d'ouvrage exposant en détail les principes des machines marines, sous le rapport de l'utilisation de la vapeur, tandis que l'on trouve d'excellents manuels de construction pratique.

En second lieu, il est permis d'espérer que l'exposé des principes généraux, sur lesquels repose le fonctionnement des machines actuelles, a une utilité moins éphémère que la description des organes, sans cesse renouvelés par l'ingéniosité des constructeurs aidée des progrès de la métallurgie. L'exposé rapide, fait par M. de Fréminville de la théorie du refroidissement au condenseur, d'après Reech, qui conduisait à l'adoption de la détente multiple, a rendu singulièrement plus de services, en effet, que la description de la machine à balancier du Gomer ou de la machine à connexion directe de l'ancien Fulton^ dans le premier ouvrage consacré, en France, au sujet qui nous occupe.