A 88 TOURS

l,lî)6 1,830 1,669

A la suite de ces calculs, et en tenant compte aussi de Teffet de trépidation qui sera étudié au § 3, le calage A a été adopté pour la machine du Brenntis.

La figure 159 représente les moments partiels donnés par chaque cylindre, et le moment de rotation total de la machine du Brennus.

MP ^ REA^ BEA.

W*' JiS* Sa*' irt* âJ?

Fig. 159 (Brennus).

L'étude faite pour le Brennus a été reprise lors de la conslruclion de la machine du (TAssas, avec les mêmes calages A et B et un calage comparatif C différent de celui de la figure 158 et représenté fig. 160. Le nouveau calage C avait dû être regardé comme plus avantageux, principalement au point de vue des trépidations; il s'est montré également supérieur à celui de la figure 158, au point de vue de la régularité du couple de rotation ; c'est le calage qui avait été adopté sur le Cassard.

Les calculs ont conduit au tableau suivant, pour une marche unique, celle à 140 tours r

Calage A * B .

COUPLE MOTEDR

Coelficient d'irrégularité

"oS

Maximum

' Minimum

Moyen m

Les poids

mobiles

sont ceux

du d'Assas

Pig. 160 {d'As$a$, Cassard).

Les courbes de moment total, pour les trois calages A, B, C, sont données figure 161.

•-hi

-SsIsi.C.-'

SX4r>\*

Kvo

«0* 90* 110* 1M' idKf tfO* tW 870* W iV MO*

Fig. 161 {d*Astas, Ca$sard).

Le calage A, le plus avantageux des trois, au point de vue de la régularité du couple moteur, a été adopté sur le d^Assas.

Un exemple de calage très différent nous a été donné par le Kaiser^ Wilhelm-der-Grosse, dont la manivelle H P est écartée d'un septième de circonférence de celle d'un cyL BP, les calages étant de deux septièmes de ciiconférence enlre les autres manivelles, fig. 162.

Ces angles de calage, du reste, ont été choisis, moins en vue de la régularité du couple de rotation, qu'en vue de la faiblesse des trépidations.

Les courbes des couples de rolalion partiels et du couple total ont été reproduites figure 163, d'après YEngineering. Les calculs ont été faits

M 4S* co* rs'

'^rP^

* f^ 1«5' 1C^ 1M* 1M* 1«S* lW fW n«< StS* SW 8M* «W* ttS* 9Ml* M^ sW 841^ Vf

Fig. 168 (^aûer-IFt/A^fm-dtfr-GroM^).

simplement à Taide de la formule (44), qui ne tient pas compte de l'obliquité de la bielle ; leurs résultats ne sont donc pas tout à fait comparables à ceux obtenus pour le Brennus et le d'Assas.

En prenant des relevés aussi exacts que l'échelle de la figure 163 le permet, on arrive aux résultats suivants :

Moment moteur total maximum ilt ir>8*™,2

— minimum 88 C

— moyen m 133

Coefficient d'irrégularité.

Le coefficient d'irrégularité diflfèro peu de celui donné par le calage A, sur le Brennus et le d'Assas.

97. — Relevé expérimental de Vaccëlération angulaire. Appareil de stoppage automatique, — L'importance attachée, ajuste raison, à la régularité du couple de rotation rendrait très intéressant de posséder le relevé expérimental du moment de ce couple à chaque instant. Un instrument a été construit à cet effet, sur le principe de la mesure exacte et continue de la torsion de la ligne d'arbres, comme nous le verrons chapitre XII. L'unique application faite jusqu'ici de cet instrument, celle exécutée par M. Minel, sur la Carpe, n'est pas suffisante pour permettre de le considérer comme étant entré dans la pratique. Au chapitre VII, nous dirons aussi un mot des autres dynamomètres de torsion déjà essayés ou actuellement à l'étude.

L'accélération angulaire pourrait être connue à chaque instant Le

relevé obtenu par M. Morilz, sur le Jauréguiberry, fig. 143, montre en effet que la courbe des vitesses angulaires s'obtient en enregistrant électriquement les passages de points très rapprochés deTarbre devant un repère fixe ; or, la courbe des accélérations est facile à déduire graphiquement de la courbe des vitesses. Mais, dans une machine marine en marche, la valeur du moment moteur n'est nullement donnée par celle de l'accélération angulaire, même si Ton suppose le moment d'inertie de toutes les pièces en mouvement connu, ainsi que les forces d'inertie de translation des pièces mobiles correspondant aux changements de vitesse de Tarbre. Les résistances passives, et surtout la résistance de l'eau à la rotation de l'hélice, qui fait en moyenne équilibre au moment moteur, varient beaucoup, en effet, avec la vitesse; leurs variations dissimulent Teffet du moment moteur sur les changements de vitesse angulaire.

L'élude de l'accélération angulaire pourrait surtout servir à construire avec précision un appareil de stoppage automatique, donnant Tarrèt instantané sous Faction d'une forte accélération angulaire. Un semblable instrument assurerait des conditions de sécurité, en cas de rupture d'arbre, que les régulateurs de vitesse paraissent impuissants à fournir.

§ 3. — Etude générale de la trépidation des navires.

98. — Des vibrations de la coque. Premières observations. — Les vibrations de tout genre, imprimées par la machine à la coque, indépendamment de quelques effets secondaires dus à l'hélice, sont uniquement produites par les forces d'inertie.

Dès l'origine des machines à hélice, on s'est préoccupé des secousses violentes imprimées à la coque des navires par les machines à allure rapide. On les a longtemps confondues, quelle que fut leur direction, sous le nom unique de trépidations, sans chercher à analyser leurs causes diverses. La distinction entre l'effet des forces de translation et celui des couples d'inclinaison, en particulier, n'a guère été faite qu'à une époque toute récente. On se préoccupait uniquement des forces, qui existent seules, d'ailleurs, sur les machines à deux cylindres, et dont Fréminville a donné l'expression approchée dans son Cours de machines marines.

Il est à remarquer cependant que, pour les machines à quatre cylindres, les constructeurs du vaisseau mixte VEylau ont trouvé, dès 1854, la solution parfaite. Groupant les cylindres par paires, un de chaque côté de l'arbre, avec les axes en prolongement, ils les ont fait

travailler, comme le montre la figure 164, sur deux manivelles à 180** Tune de l'autre. Dans ces conditions, si le poids de la bielle simple B contre-balance celui de la double bielle B,, B\ et de sa traverse, la force d'inertie \p a une résultante nulle ; si le poids de la manivelle D contrebalance celui des deux manivelles D^, D\, la force d'inertie \m est également nulle. Il ne saurait donc y avoir ni force d'inertie résultante, ni couple résultant. Deux groupes semblables de manivelles, calés à 90*' l'un de l'autre, assuraient d'ailleurs la régularité du couple de rotation . Si la disposition de YEylau était applicable aux machines verticales modernes, le présent paragraphe et le suivant pourraient être singulièrement simplifiés.

Sl

Fig. 164.

Sur les navires en bois, surtout quand la coque était fatiguée, il était facile de reconnaître l'effet de l'inertie, en raison duquel, le centre de gravité général de la machine restant immobile, la partie fixe, plan de pose et bâtis, prend un mouvement alternatif par rapport à la charpente voisine. Avec les coques rigides bien reliées à la machine, telles que les coques en fer, l'ensemble du navire et des bâtis fixes de la machine ne pouvant pas prendre le rapide mouvement alternatif de sens contraire à celui des pièces mobiles, les vibrations de la coque se manifestent, a la place des translations de la machine.

On a de bonne heure distingué deux vibrations distinctes. Tune horizontale, appelée mouvement de lacets qui était la plus prononcée au temps des machines horizontales, la seconde verticale, dite trépidation^ qui est devenue prépondérante avec les machines verticales.

Sur les navires en fer, dont les coques ont une durée de vibration propre bien définie, le rôle important du synchronisme entre les révolutions et de la machine et les vibrations de la coque ne tarda pas à être reconnu. Ainsi sur le Milan^ pendant les essais, les vibrations devenaient continuelles et très amples vers l'allure de 150 tours. Une circonstance fortuite favorisait l'étude des vibrations du Milan ; on les trouvait enregistrées exactement, au moins quant à la durée, sur la courbe de roulis relatif tracée par le petit pendule de l'oscillographe

double. La figure 165 donne un spécimen de courbe ainsi obtenue dans des conditions où, le synchronisme avec la machine étant imparfaity les vibrations se succédaient en séries d'amplitude croissante, puis décroissante. Il est assez curieux de comparer le nombre total des vibrations composant une série complète, croissante et décroissante,

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