BATIMENTS
Goliath. .
Utonia . .
Albion . , Diadem»
Hyacinth. .
Hermès . .
Peloruê, .
DB
Lorraine Touraine •
Bretagne
Normandie, Navarre .
1900 X v/2 1360 X \II 1920 X slï 1920 X v^2
920 X yjï 920 X v^
OUBRRB ANGLAIS (poui* la plupart eu chantier).
PAQUEBOTS
2040 X yj2
208. — Fonds et couvercles de cylindres. Trous de visite. — Le fond fixe et le couvercle ou plateau mobile d'un cylindre ont, entre eux, de grandes ressemblances de forme et de construction. La forme intérieure épouse aussi exactement que possible celle du piston et de son écrou, de manière à laisser partout un jeu constant, la liberté de piston, sans accroissement inutile d'espace mort. La construction est à double paroi. Il y a généralement réchauffage intérieur par la vapeur.
La construction se fait de deux manières différentes. Tantôt les deux parois sont venues de fonte ensemble, fig. 307, avec les nervures nécessaires pour la consolidation, et tous les trous de débouchage de fonderie que ces nervures exigent
Fig. 307.
Tantôt la pièce fondue porte seulement la paroi intérieure, avec les nervures servant d'enveloppe latérale et de collerettes et pinces d'attache pour la paroi extérieure ; la paroi extérieure se fait alors d'une tôle emboutie rivée sur les collerettes, fig. 308.
Fig. 308.
Chacune des deux dispositions a ses inconvénients. La première assure une plus grande solidité, quand la matière employée est Tacier moulé.
Les fonds, comme nous l'avons dit, forment en général enveloppe de vapeur. Le seul inconvénient du réchauffage intérieur des fonds est la fatigue due à la pression de la vapeur. La résistance à la pression pour des pièces de cette forme échappe au calcul. On n'a d'autre garantie que celle d'un essai fait à la presse hydraulique, auquel il faut apporter le plus grand soin .
Le joint du plateau de cylindre est soumis à plusieurs conditions importantes. Il faut, par exemple, qu'il ajoute le moins possible aux surfaces intérieures du cylindre, soumises aux réchauffages et refroidissement successifs qui produisent le refroidissement au condenseur. Il
faut surtout que le joint soit facilement démontable et parfaitement étanche.
La double condition de mobilité et d'étanchéité s'obtient par l'interposition dans le joint de rondelles, plastiques. On a longtemps employé, à cet effet, des feutres spéciaux qui donnaient d'excellents joints. L'élévation croissante des températures a obligé de recourir au carton d'amiante, qui est moins plastique, mais qui donne cependant des résultats satisfaisants.
L'étanchéité exige que les deux collerettes ou brides en contact soient absolument rigides entre deux boulons de serrage. Cette condition est réalisée pratiquement à Indret en donnant aux boulons un écartement d'axe en axe égal à quatre fois leur diamètre. La section totale des boulons, est déterminée parla condition de résistera la pression de vapeur. L'épaisseur de la bride du couvercle est égale au diamètre des boulons, et celle de la bride du cylindre est une fois et quart ou une fois et demie ce diamètre.
Les règles anglaises sont un peu différentes; M. Seaton recommande de ne pas donner, aux boulons, un écartemeut E d'axe en axe, supérieur à
e étant l'épaisseur de la bride du couvercle, comptée, comme E, en millimètres,
P étant la pression effective maximum dans le cylindre, en kilogrammes par centimètre carré.
Rien ne doit être négligé, de ce qui peut faciliter la visite intérieure des cylindres. Les plateaux mobiles doivent pouvoir être soulevés sous barrots et déplacés latéralement sur chemin de fer, indépendamment les uns des autres. Dans les fonds, toutes les mesures doivent être prises, pour rendre les bouchons des trous de visite facilement démontables.
La partie centrale du fond de cylindre, qui reçoit le presse-étoupes, est souvent une pièce rapportée, fig. 309, qui fait joint sur le fond, comme le plateau supérieur sur le corps cylindrique.
209. — Accessoires des cylindres à vapeur. — Presse-étoupes, soU' papes de sûreté^ eic, — Le plus important des accessoires du cylindre, celui qui exige lé plus de soin dans sa construction, est le presseétoupes de la tige du piston.
Les presse-étoupes, en général, ont à satisfaire à des conditions un
peu coiitradicloires d'étanchéilé et de plasticité de la garniture. La plasticité a, pour les presae-éloupes des cylindres, une importance particulière, en ce sens que la tige du piston doit pouvoir faire de petits mouvements dans le sens transversal, si l'on veut éviter les fatigues anormales étudiées au numéro 192.
Nous avons à distinguer les presse-é loupes proprement dits, dont les anciennes garnitures en étoupes grasses sont aujourd'hui remplacées par des garnitures en amiante, et les presse-étoupes à bagues métalliques, dont le nom est assez impropre.
Le presse-étoupes proprement dit se compose dune chambre A, fig. 309, remplie d'amiante, qui est la boite à étoupes ; Tamiante est
Fie- 309.
comprimée entre une sorte de piston annulaire B appelé presse-gamîlure et un culot C rapporté dans la paroi du cylindre. Le presse-garniture et le culot laissent, entre eux et la lige de piston, un jeu de 0'"',S au moins, suivant le rayon. Le serrage du presse-garniture est fait par une couronne de boulons E, dont les écrous sont actionnés par des vis tangentes F ; la disposition varie, mais le serrage et le desserrage doivent toujours s'exécuter rapidement, en marche.
Le presse-étoupes est complété par la boite de graissage D fermée elle-même par un petit presse-étoupes spécial, dans la disposition de la figure 309.
La figure 310 représente les dispositions, un peu différentes, d'un presse-éloupes exécuté à Indret pour la machine de la Mitraille. Le
presse-garni Lure esl actionné par un écrou unique E, auquel la surface extérieure delà boites à étoupes sert de boulon. La boite à graisse D est
Pis. 310.
un simple réservoir d'huile. La paroi intérieure du culot et du presseétoupes présente une série de cannelures, qui peuvent coopérer à l'éLancliéité.
Kig. 311.
Les garnitures métalliques se composent d'une série d'anneaux à section triangulaire, coupés en un point de leur circonférence, sufiisam-
ment élastiques pour s'ouvrir quand on opère un desserrage. On superpose ces anneaux en conlrariant les coupes. Le serrage esl fait par un presse- garniture et des boulons, comme dans le cas des garnitures en amiante.
La âgure 311 représente le presse-étoupes à garniture métallique des machines du Forban ; on remarquera le toron interposé entre la garniture et le presse- garniture, qui est destiné à assurer la plasticité indispensable.
La Compagnie Transatlantique a quelquefois employé des presseétoupes analogues à ceux de la Sgure 311, avec addition d'une botte à huile. Le graissage des anneaux métalliques a beaucoup moins besoin d'être abondant, que celui des garnitures d'étoupe ou d'amiante exposées à se durcir quand elles sont trop sèches.
Fig.8i2.
Le presse-étoupes de tige de piston a été l'objet des recherches des inventeurs. Je citerai en particulier les modèles Jérôme, à serrageaulomatique, employés aux Etats-Unis sur des locomotives. Les garnitures métalliques s'appuient, du cdté du culot sur un ressort spiral (fig. 312); cette disposition esl rationnelle pour consprver aux bagues leur élasticité. 11 y a même des presse-étoupes Jérôme, dans lesquels les garnitures peuvent prendre un petit mouvement d'inclinaison par rapport à la tige (fig. 313) ; la tige peut alors osciller légèrement, en même temps que se déplacer latéralement, à la suite des inégalités d'usure.
L'existence d'une très légère fuite de vapeur au presse-étoupes est beaucoup moins dangereuse qu'un excès de serrage.
Les cylindres portent, sur chacun de leurs fonds, une petite soupape
de sûreté, principalement destinée à s'ouvrir en cas d'entraînement d'eau. La section de cette soupape se calcule à raison de 0,0005 environ
Fig. 313.
de la surface du piston. La charge de son ressort est égale à la pression intérieure, plus 1 kilogramme.
rig 314.
Sur les cylindres B P,quelques précautions sont nécessaires, pour prévenir les rentrées d'air par les soupapes de sûreté.
Les cylindres reçoivent, à leurs deux extrémités, des purges qui doivent communiquer, à volonté, avec l'atmosphère et avec l'intérieur des condenseurs, suivant ce qui a été dit au numéro 70.
Le tuyautage des indicateurs sert principalement à relever les diagrammes, mais il peut rendre aussi quelques autres services. Le tuyau d'indicateur met, en effet, les deux côtés du piston en communication, quand cela est nécessaire pour la manœuvre (n^ 74, p. 222). On se servait autrefois du tuyautage d'indicateur, pour vérifier à chaud Tétanchéité des pistons et des tiroirs, en admettant la vapeur d'un côté, et ouvrant à Tatmosplière de l'autre. On ne fait guère aujourd'hui que des essais à Teau, surtout des essais de pression dans les cylindres bruts, lors de leur recette en usine.
Les appareils de graissage des cylindres ont été étudiés au numéro 112.
210. — Pistons à vapeur. — Les pistons à vapeur se composent de trois parties, le corps A, la couronne C, la garniture B serrée entre le corps et la couronne et donnant Tétanchéité.
Le corps de piston présente deux dispositions.
Fig. 815.
Les corps de piston en acier moulé sont à paroi simple et ont une forme conique (fig. 315, 319). Cette disposition, qui est à la fois très solide et très légère, est d'un emploi à peu près exclusif dans la Marine de guerre ; elle suppose que le piston porte une seule tige.
Les corps de piston en fonte de fer sont toujours à deux parois réunies par des nervures (fig. 316, 317) ; les douilles d'encastrement de la tige, ou des tiges, sont formées par des renflements de nervures. Cette disposition, beaucoup plus lourde que la précédente, était seule possible, avant l'emploi des pistons en acier ; elle a été conservée presque universellement dans la marine de commerce.
La couronne G, qui a succédé à l'ancien presse-garniture des premiers pistons à vapeur, est boulonnée à bloc, sans aucun jeu, fig. 315 et 316; les bagues métalliques sont ajustées à frottement doux entre la collerette du corps de piston et la couronne serrée à bloc. 11 existe toutefois
Piston d'une machine horizontale.
Coupa daiu le corpi do piston al lat de 1b bague.
un modèle de piston, à ressort hélicoïdal, le piston Buckley, fig. 317, dans lequel la couronne est à serrage variable et garde un jeu, que la figure 317 représente en l'exagérant.
La garniture métallique la plus répandue consiste en une bague unique en fonte douce, fig. 116, tournée extérieurement à un diamètre un peu plus grand que celui du cylindre, serrée avec un frein au moment de son introduction, et appliquée sur la paroi du cylindre par des ressorts r, dont on règle le bandage à volonté.
La bague est coupée en un point de sa circonférence. La fente est oblique, pour ne pçis laisser une génératrice du cylindre sans usure ; elle est fermée àTinlérieur par une contre-plaque dd, fixée à l'une des deux lèvres, qui porte un léton saillant ee^ faisant couvre-joint, fig. 316 /e;*; le couvre-joint frotte sur la paroi du cylindre, en fermant le passage à la vapeur dans l'épaisseur de la bague coupée.
Quelquefois, il y a deux bagues métalliques, dont les coupes se contrarient. Cette disposition avait été longtemps abandonnée ; on l'a reprise en intercalant, entre les deux bagues élastiques, un anneau fixe non coupé ou anneau-bloc, fig. 315, à l'imitation des garnitures habituelles des tiroirs cylindriques.
La pression des ressorts, nécessaire pour bien appliquer les bagues, n'a pas besoin d'être très élevée, parce que la vapeur pénètre sur le dos de la garniture aussi facilement, pour le moins, que sous sa surface extérieure. On se contente, à fndret, de régler la pression des ressorts à raison de O'^jâSO par centimètre carré de surface frottante; les autres usines portent généralement la pression à 0^,400. Ces pressions, probablement suffisantes pour les cylindres HP, où les frottements sont particulièrement à craindre, semblent un peu faibles pour les cylindres BP^ où il importe, par-dessus tout, de supprimer les fuites de vapeur. Du reste, il n'y a pas lieu de fixer de règle absolue ; on peut, après avoir commencé par des pressions faibles, augmenter le bandage des ressorts à la suite des premières visites, si l'on trouve que les frottements ne se font pas bien.
11 est à remarquer que le bandage des ressorts est, dans tous les cas, insuffisant pour contre-balancer la pression de la vapeur exercée directement sur la surface extérieure des bagues. Par suite, si les bagues viennent à recouvrir, à bout de course, une portion des lumières d'arrivée de vapeur, il se produit des claquements métalliques très vifs. Il importe, pour ce motif, de faire déboucher les lumières presque entièrement dans les fonds et dans les couvercles, non sur la paroi cylindrique.
La précision d'ajustage, pour que la bague se trouve prise à frotte-
ment doux enire la lèvre du pislon el la couronne, est difficile à obtenir. Un serrage élastique dans le sens de la hauteur serait désirable. Ce serrage est donné, en mèine temps que la pression sur la paroi, dans le piston Buckley ; la Ëgure 317 est assez claire pour se passer d'explication sur ce point.
Fl|. 317.
Les bagues métalliques étaient toujours comprises autrefois entre les deux lèvres du piston et de la couronne, comme sur la S^ure 117. La disposition actuelle, qui consiste à leur faire recouvrir ces lèvres, âg. 316, a l'avantage de donner une plus grande surface frottante, pour une même hauteur de piston.
11 existe quelques autres modèles de garnitures, où l'on supprime les ressorts à bandage variable, par exemple dans le piston Ramsbotlon,
rig. 318.
appelé aussi piston suédois, fig. 318. Dans ce piston, l'élanchéilé est simplement donnée par une série de petites bagues élasliques, à épaisseur variable, logées dans des cannelures du piston. La vapeur passe librement dans la coupe de chaque bague, mais elle se détend ensuite avant d'atteindre la coupe suivante, el n'arrive pas à traverser toute la
garniture pendant une course simple. Dans sa partie la plus épaisse, chaque bague remplit sa cannelure jusqu'au fond.
Le piston suédois ne s'applique qu'à des machines de faible puissance.
La disposition des garnitures du Cassard, 6g. 319, rappelle celle des pistons suédois, avec cette différence, toutefois, que les bagues sont appuyées intérieurement sur des ressorts ondulés. Il n'aurait pas été admissible, sur une aussi grosse uiacliine, de laisser les pistons sans aucun Jeu ; la miso en place, qui exige habituellement le serrage des bagues par un frein, n'aurait pu se faire.
Fig. 319,
Les bagues, en même temps qu'elles s'appuient extérieurement sur le cyhndre, servent, à l'intérieuF, à guider le corps du piston dans son mouvement. A cet effet, dans les machines horizontales, le poids du piston ne pouvant porter sur des ressorts, il est indispensable de disposer des cales àla partie inférieure delà circonférence, comme l'indique la figure 316.
Le jeu, qui limite le mouvemenlpermis par les ressorts, est en général de 1 millimètre suivant le rayon.
Le soin, avec lequel on s'applique à réduire la pression des garnitures sur les parois du cylindre au strict minimum, a surtout pour objet de permettre de réduire le plus possible le graissage intérieur de la ma-
chine. Le. frottement intérieur, donné par les faibles pressions, est, luimême, très faible dans les machines verticales. En raison de la parcimonie du graissage, Tusure est cependant prononcée dans le cylindre HP, où la température élevée rend Thuile peu onctueuse et où la présence de la chaux, amenée par la vapeur des chaudières, peut exposer à un véritable rodage.
Pour diminuer l'usure des parois, il importe, en même temps qu'on emploie, pour le cylindre, une fonte dure et tenace, de faire, au contraire, les bagues du piston en fonte très douce. On a quelquefois antifrictionné les bagues; mais cette pratique est abandonnée. On emploie maintenant avec succès, pour le cylindre HP et même le cylindre MP, les bagues en bronze, depuis longtemps appliquées aux tiroirs cylindriques. Le bronze adopté est le métal Parsons, k i% d'antimoine; il est un peu cassant, ce qui exige quelques précautions dans l'ajustage de la rainure du couvre-joint.
211. — Boites à tiroirs el tiroirs de distribution. Etanchéité et cornpensation, — Les boîtes à tiroirs sont soumises aux mêmes pressions intérieures et aux mêmes dilatations que les cylindres. Leur construction exige une étude des plus attentives, parce qu'elles présentent souvent de larges surfaces planes, qui ont besoin d'être fortement nervurées; il faut veiller aussi à rattacher, l'une à l'autre, les parois des lumières de distribution de vapeur.
La solidité des boîtes à tiroir se vérifie, en même temps que celle des cylindres, dans l'essai à froid, fait à la presse hydraulique, sous une pression supérieure, de six kilogrammes, à la pression de la vapeur à laquelle elles doivent être soumises en service.
Les tiroirs de distribution, dont nous avons étudié la régulation et le fonctionnement au chapitre IV, sont soumis, dans leur construction, à deux conditions principales. Ils doivent être parfaitement étanches. Ils doivent être aussi bien compensés que possible, c'est-à-dire appliqués sur la glace du cylindre par une pression résultante faible, ne donnant lieu qu'à des frottements modérés.
L'étanchéité s'obtient de deux manières différentes. Tantôt elle résulte du simple portage de deux surfaces planes l'une sur l'autre; dans ce cas la compensation ne peut pas être complète, parce qu'une certaine pression extérieure est nécessaire pour appliquer les surfaces frottantes Tune sur l'autre. Tantôt elle est donnée par le bandage de garnitures analogues à celles des pistons à vapeur; c'est le cas pour les tiroirs étudiés au numéro 213.
Les anciens tiroirs en D présentaient une disposition mixte. L'élan-
cliéité était obtenue par le contact des surfaces planes sur le -côté travaillant, et par des garnitures sur le dos du tiroir. L'impossibilité d'obtenir l'étanchéité dans les angles, au passage de l'un des systèmes à l'autre, se traduisait par un accroissement de dépense de vapeur et de charbon, qui a fait abandonner cette forme de tiroirs.
La compensation a une influence appréciable sur le rendement mécanique u des machines, puisque, d'après les chiffres donnés au numéro 123, elle peut diminuer de âS % la perle totale de travail, de 0,06 F environ, due au frottement.
La compensation, de même que l'tiLanchéité, est obtenue de deux manières différenles, pour les tiroirs étudiés dans les deux numéros qui suivent. Le calcul de la compensation est difBcile à établir pour les tiroirs à face travaillante plane, parce qu'on ne connaît pas la pression qui règne entre les deux surfaces frottant l'une sur l'autre. 11 résulte d'une expérience de physique bien connue, que le vide doit s'établir entre les surfaces, si le contact est rigoureux. On admet que la pression varie, en réalité, d'une arête a l'autre, et que sa valeur moyenne est à peu près la moyenne entre les pressions des deux réservoirs séparés par les barrettes en contact.
Sur les tiroirs cylindriques, la symétrie des pressions sur toute !a périphérie rend la compensation parfaite.
S12. — Tiroirs plans ou à coquille. — Les tiroirs plans ou à coquille sont représentés, sous leur forme la plus simple, par la figure 320 relative aux tiroirs de la canonnière la Mitraille. Il n'y a qu'une seule arête d'admission el une seule arête d'évacuation pour chaque lumière du cylindre. La pression de la vapeur s'exerce sur toute la surface extérieure de la coquille, sans aucune compensation.
Fig. 320.
La figure 321 représente un tiroir à coquille d'une disposition plus perfectionnée, empruntée à la machine du Charles-Martel, cylindre BP. Le tiroir est traversé par deux canaux V V", qui reçoivent la vapeur par les parois latérales; il y a ainsi, pour chaque lumière, deux arêtes d'admission et deux arêtes d'évacuation, qui ouvrent et ferment simultanément. La compensation est obtenue, en mellanl le dos du tiroir, sur
la plus grande partie de sa surface, en communicalion avec un réservoir G',daQ8 lequel le vide esl établi. La pièce glissante, fixée sur le dos du tiroir, qui doit donner le joint étanclie avec la face du réservoir C, est rendue extensible par la présence d'une membrane métallique flexible, fixée d'un côté à cette pièce et de l'autre au dos du tiroir-
Le compensateur de la figure 321 remonte aux anciennes mactiines Mazeline, bien connues pour la parfaite élanchéilé de leurs tiroirs ; il comportait, à l'origine, un presse-étoupes, qui a été aTanlageusement remplacé par la membrane flexible.
Fig. 322.
La figure 322, empruntée à M. Seaton, représente un tiroir à coquille qui serait compensé de lui-même, comme les tiroirs cylindriques, sans
l'addition d'aucun organe particulier. Dans cette disposition, la parfaite étanchéité ne peut être obtenue, que si Ton suppose les parois mêmes du tiroir douées d'une certaine flexibilité.
Les tiroirs à coquille admettent toujours la vapeur par les arêtes extérieures, car la pression de la vapeur agissant à l'intérieur de la coquille tendrait à décoller le tiroir de la glace du cylindre. Par suite, les excentriques conduisant ces tiroirs ont un angle de calage a supérieur à 90'.
213. — Tiroirs cylindriques. — Le tiroir cylindrique, qui se compose essentiellement de deux pistons montés sur une tige, est, par sa nature même, exactement compensé. Il n'y a d'autre pression et d'autre frottement que ceux produits par les garnitures métalliques et nécessaires pour assurer l'étanchéité.
Les tiroirs cylindriques peuvent admettre par les arêtes extérieures ou les arêtes intérieures indiflFéremment. La propriété des tiroirs cylindriques, d'admettre par les différentes arêtes, a conduit à adopter quelquefois les deux systèmes d'admission alternativement, pour les cylindres successifs d'une même machine, afin de simplifier le tuyautage. Un simple tuyau droit suffit, en effet, pour conduire la vapeur, d'un tiroir qui évacue par les arêtes intérieures, à un tiroir qui admet par les arêtes intérieures.
L'admission par les arêtes intérieures a l'avantage de permettre de compenser le poids du tiroir, en donnant au piston supérieur un diamètre un peu plus grand qu'au piston inférieur. Avec l'admission par les arêtes extérieures, il faudrait donner un diamètre moindre au piston supérieur, ce qui n'est pas possible, parce que le tiroir doit pouvoir s'introduire par le haut de la boîte.
Fig. 323.
Les tiroirs cylindriques ne peuvent pas recevoir de grands diamètres, sous peine de présenter des espaces morts démesurés, parce qu'il faut faire embrasser par les lumières de vapeur tout le pourtour de la boîte à tiroir. La figure 323 montre clairement l'avantage que l'on trouve,
pour un même développement total d'orifices de vapeur, à employer deux tiroirs AA, au lieu d'un seul tiroir B de diamètre double. On met jusqu'à quatre tiroirs, sur les cylindres de très grand diamètre ; on arrive ainsi à ne pas dépasser, avec les tiroirs cylindriques, le volume d'espaces morts donné par les tiroirs plans.
Fig. 324.
Les tiroirs cylindriques multiples peuvent être par paires, dans une seule boite sectionnée en hauteur, en A A, par les cloisons des lumières de vapeur communes aux deux tiroirs, fig. 324. Les tiroirs sont alors attelés sur une traverse unique BB, et réunis à mi-hauteur par une en- Iretoise CC.
La construction des tiroirs cylindriques présente deux dispositions très différentes, selon qu'ils sont d'une seule pièce, fig. 325, ou bien faits d'assemblage, fig. 326.
Les tiroirs d'une seule pièce ont l'avantage de former un canal de communication entre les deux extrémités de la boite qui les renferme ; il suffit alors d'un tuyau unique, d'arrivée ou de sortie de vapeur, pour desservir les arêtes extérieures, admission ou évacuation, comme pour desservir les arêtes intérieures. Un seul tuyau, simple, de direction oblique, conduit ainsi la vapeur d'un cylindre au suivant, en supposant
que l'admission se fasse, dans tous, par les arêtes intérieures du piston. l«s tiroirs d'assemblage se composent de deux pistons, avec une entretoise creuse qui les sépare, fig. 326. Leur avantage est de se démonter facilement et de se retirer, par parties, de la boite à tiroir, sans qu'il soit besoin, en hauteur, d'un grand espace vide au-dessus de cette boite. Ils sont aujourd'hui d'un emploi presque général.
Fig. S86
Fig. 325 La facilité de visite est une qualité importante au point de vue de l'économie de vapeur. Le temps nécessaire, pour resserrer une garniture en bandant ses ressorts, peut varier, de deux heures pour un tiroir cylindrique d'assemblage, àdeux journées pourunliroird'une seule pièce, quand il faut retirer ce dernier par le bas de la botte, en démontant les organes de transmission de mouvement. Le démontage des tiroirs plans
pur le dos de la boile, quand il exige l'enlèvemenl d'un compensateur el d'un tuyaulage, est aussi une opéralion très longue.
Les garnitures des tiroirs cylindriques peuvent présenter toutes les dispositions de celles des cylindres eux-mêmes. Le plus souvent, elles se composent de deux bagues en bronze Parsons, B, B, séparées par un bloc ouanneau non coupé, fig. 315. La pression est exercée sur elles par un simple ressort ondulé à bandage constant, comme sur le piston de la
figure 319, ou mieux par les ressorts ordinaires à serrage facultatif, fig. 327.
Les pistons des tiroirs cylindriques frottent toujours sur une cbemise rapportée dans la boite à tiroir. Cette chemise', généralement en acier,
porte, dans les machines d'indrel, les nervures transversales obliques, destinées à relier les deux lèvres de la lumière de vapeur ; elle est vissée sur l'une de ces lèvres, et agrafée sur l'autre, comme le représente la figure 328.
§ 2. ^ Organes de transmission de la puissance ;
principales pièces mobiles.
214. — Tiges de pistons et traverses. — La série des pièces qui transmettent le travail moteur, des pistons à Thélice, commence par les tiges des pistons, les plus simples de toutes en apparence, et celles qui exigent le plus de soins dans la construction, et le plus de surveillance pendant la marche.
Sauf de rares exceptions, les machines verticales ont une seule tige par piston. Une seconde tige rendrait peu de services, puisque le piston n'est soumis à aucun moment tendant à lui faire prendre une inclinaison par rapport à Taxe du cylindre. Si, d'ailleurs, on se préoccupait de combattre les moments de ce genre pouvant survenir accidentellement, il faudrait trois tiges, au moins, pour empêcher l'inclinaison du piston
de se produire autour d'un diamètre quelconque. Même dans les machines horizontales, où le frottement applique au piston un moment d'inclinaison autour de son diamètre horizontal, les doubles tiges ont été abandonnées en même temps que la disposition à bielle renversée. Les doubles tiges, en effet, augmentent sensiblement les difficultés de montage, le poids, et aussi le prix de revient du train mobile. Sur les machines horizontales, la tige de piston se prolonge assez souvent, sous forme de contretige traversant le couvercle ; le supplément de guidage ainsi obtenu assure assez bien la position du piston, comme nous l'avons indiqué aun"* 192, quand il y a choc, ou frottement anormal exagéré, en un point de sa circonférence.
Sur les machines verticales, la diminution du frottement, et l'égale répartition des chocs et des frottements sur le pourtour, enlèvent sa raison d'être, à la contre-lige ; mais comme, d'un autre côté, l'inconvénient des contre-tiges au point de vue de l'encombrement a disparu, cet organe est quelquefois conservé, quand la machine n'est pas placée sous un pont protecteur, c'est-à-dire à bord des paquebots et des yachts. Il ne saurait être question de contre-liges sur les bâtiments de guerre.
Les liges de piston sont toujours pleines, pour le motif qui a été indiqué au n° 192.
La longueur de l'emmanctiement de la lige dans le piston n'est jamais inférieure aux trois quarts du diamètre de la lige, et elle s'élève parfois à une fois et quart ce diamètre.
L'emmanchement est quelquefois conique, figure 330, ce qui est la meilleure disposition pour l'étanchéilé du joinl.
f\g. 330. Fi|. 331.
L'emmanchement cylindrique, représenté figures 318 et 319 est généralement préféré, parce qu'il fatigue moins le piston et qu'il permet d'assurer avec précision la position du piston sur sa tige, à l'aide de rondelles rapportées sous le collet, sans rien changer à la position de la traverse.
Enfin l'emmanchement est quelquefois mi-partie conique et mi-partie cylindrique. Dans ce dernier cas, la conicité peut être assez forte pour éviter les adhérences excessives résultant du serrage du piston et de la tige ; de plus, le danger de fendre le piston sous ractîon d'un coin très effilé, qui s'est révélé sur les pistons en fonte, est écarté; enfin la réduction du diamètre de la partie filetée, qui Iravuille par lension, est moindre. Par contre, l'avantage de l'emmanchement cylindrique, au point de vue du réglage de la longueur de la tige, est perdu ; le réglage de la longueur doit se faire sur la traverse.
L'emmanchement sur la traverse est toujours cylindrique, avec collerette d'un côté et écrou sur l'autre face, ce qui permet de régler facilement la longueur de la tige.
La traverse de tige de piston porte deux tourillons recevant les deux branches du pied de bielle à fourche. L'ajustage doit placer l'axe des tourillons xx' dans une direction exactement perpendiculaire à l'axe de l'emmanchement yy', fig. 332.
Le patin de glissière est venu de forge avec la traverse. En gêné-
rai, il n*y a qu'un seul patin, fig. 333, embrassé par la glissière, qui est creusée, à cel effet, de deux rainures profondes. La surface principale, ab, frotte sur la glissière de marche avant ; les deux surfaces cd, c'd", frottent sur la contre-glissière de raarchearrière. Quelquefois le patin forme un cadre complet, embrassant une glissière simple, comme ' sur la Bgure 33iii dans ce cas, il se com-
pose d'une portion venue de forge avec la traverse et d'une partie mobile, boulonnée sur la première.
215. - - Glissières. — Les glissières de pied de bielle présenlenl des dispositions très variées, auxquelles correspondent
des formes différentes du patin.
Dans le cas de la figure 33â, la glissière est composée d'une lame d'acier unique, dressée sur ses deux faces, qui forment, l'une la glissière proprement dite, l'autre la contre-glissière de marche en arrière ; elle est uniquement fixée sur ses supports par ses deux extrémités, et se trouve exposée à une certaine flexion, au moment oîi la bielle présente son maximum d'obliquité . On évite le danger de flexion, en se contentant de prendre, pour contre-glissière, deux ailes latérales seulement rapportées sur la glissière, suivant la figure 333, la partie centrale étant alors reliée au bâti sur toute la longueur de la glissière.
!>ig.3SS, Kig.Sa-l.
On établit quelquefois deux glissières distinctes, l'une à bâbord, l'autre à tribord, fig. 334, pour les deux marclies avant et arrière, de manière
à faire travailler le patin et la glissière par compression directe, quel que soit le sens de la marche. Celte disposition, qui reproduit celle des machines horizontales de Dupuy de Lôme, est de moins en moins employée sur les machines verticales, parce qu'elle complique inutilement l'ajustage et le montage.
Il n'y a pas lieu de rappeler, sinon pour mémoire, la disposition compliquée, dans laquelle la traverse porte un patin à Textrémité de chacun des deux tourillons de pied de bielle. Chaque patin ayant deux faces travaillantes, il y a, pour chaque cylindre, quatre glissières, deux en avant de la tige, et deux en arrière.
216. — Jeu de la glissière et de la contre-glissière. Chocs et échauffements. — Le principe établi au n® 88, en vertu duquel la pression N de la glissière sur le patin est dirigée dans le même sens, pendant lamentée et la descente du piston, suppose que la force résultante P, exercée par le piston, est une force constamment motrice. Lorsque la force P devient une force résistante, ainsi que cela a lieu, fig. 150 et 151, pendant les périodes de compression et d'avance à l'admission, le sens de la pression N sur le patin est celui qui correspond à la marche arrière. 11 se produit donc, à chaque fin de course, du moins dans les machines verticales, un double battement du patin, qui va porter sur la contre-glissière un peu avant le point mort, et retourne sur la glissière aussitôt après le passage au point mort.
La glissière constitue, pour les pièces en mouvement, un point d'appui, qui est soumis à l'action de toutes les forces, y compris les forces d'inertie ; la position de la manivelle, pour laquelle le palier quitte la glissière, doit donc être cherchée, non sur la figure 151, mais sur la figure 152, qui tient compte de la force d'inertie agissant comme force motrice en fin de course. Sur la figure 152, l'angle j de la manivelle avec la verticale, correspondant à une valeur nulle de N, est de 15% tandis qu'il serait de 30*" environ sur la figure 151 ; l'inclinaison correspondante |3 de la bielle est également de moitié seulement, 3°40' au heu de 7°10', et tang p tombe de 0,126 à 0,065. Les forces d'inertie ont donc pour effet de diminuer de moitié la vivacité des claquements de glissière.
D'autre part, l'obliquité de la bielle donne lieu à une réaction horizontale due à son poids, qui est de même sens que N pendant la descente du piston, et de sens inverse à N pendant la montée. Le poids de la bielle tend donc à accroître un peu la vivacité du choc avant le point mort supérieur, et à la diminuer avant le point mort inférieur.
Soit P la valeur moyenne de la résultante des forces exercées sur le patin, pendant le temps qu'il met à passer de la glissière à la contre-
glissière, force qui est presque nulle, puisque le patin quitte lagliasière dès que N change de sens ; soit de plus ^ l'inclinaison de la bielle à chaque instant. La Torce — N, en vertu de laquelle le patin se met en mouvement, est,
(2) — K = P tang 0.
La force vive atteinte par le patin, pendant qu'il parcourt le jeu e entre la glissière et la contre-glissière, est, (8) P • Ung a.
Si nous appelons n le poids du patin et de la tête de bielle, y compris
une portion du poids de la tige et de la bielle, et V la vitesse avec
laquelle le choc a lieu, nous avons,
n v (4) ^ 1. = p , tang e.
Dans cette équation, P et tang 6 sont tous les deux très faibles. Par suite, il n'y a pas à craindre, sur les glissières, de chocs proprement dits, du genre de ceux qui sont parfois si gênants, sur les tètes et pieds de bielle, et même sur les paliers du vilebrequin. 11 ne peut se produire qu'un battement léger, dont le bruit se perd au milieu des autres, dans le roulement continu produit par une machine à allure rapide. Toutefois le désir légitime de rendre la machine entièrement silencieuse conduit à réduire le plus possible le jeu c, qui descend quelquefois à 0°"°,2 sur les machines à contre-glissières. Quand la machine porte deux glissières distinctes pour les deux marches, les déformations de bâtis dues à la dilatation produisent, en marche, un jeu beaucoup plus élevé, pouvant atteindre 1 millimètre dans le haut des glissières.
La faiblesse du jeu laissé entre la glissière et la contre-glissière oblige à les dresser suivant deux plans parallèles. L'obliquité, quelquefois, donnée à la contre-glissière, fig. 33B, expose, en effet, à un coincement, quand la manivelle du vilebrequin subit un léger déplacement longitudinal par rapport au bâti du cylindre, A.vec un jeu réduit accidentellement à O"™,!, et une pente du dixième à la conlre-ghssière, il suffit d'un déplacement d'un millimètre, du patin, à bas de course, dans le sens longitudinal, pour amener un échauffement formidable, dont on Fig. 335, a eu des exemples.
217. — Orandes articulations. Coussinets de bielles et de paliers. — La construction de tous les paliers d'arbres et de toutes les grandes
articulations des machines est soumise à certaines règles générales, qui s'appliquent même aux excentriques et aux mécanismes secondaires.
Une portée d'arbre ou un tourillon quelconque, tournant dans un coussinet, produit une usure qui ne se corrige que par le serrage ; de là, nécessité de placer l'arbre ou le tourillon, entre un corps fixe et un cbapeau mobile; l'emploi des douilles simplement alésées n'est permis que dans les articulations à mouvement très lent, dont l'usure est négligeable.
Le chapeau est serré par des boulons qui travaillent uniquement dans le sens de leur longueur. Sa position doit être déterminée transversalement parles ressauts de sa surface de jonction avec le corps du palier ou de la bielle ; ces ressauts, coupés à angle droit, fig. 336, demandent un ajustage très exact.
La coupe entre les deux moitiés du coussinet doit être disposée de manière à permettra de régler le serrage avec précision, puisque le jeu se mesure en dixièmes de millimètre, et ne varie, le plus souvent, qu'entre 1 à 2 dixièmes. A cet effet, on interpose, dans la coupe, des cales de diverses épaisseurs, dont les plus minces sont en simple clinquant. Après
" avoir observé la position angulaire des écrous qui donne le serrage à bloc, on en déduit' celle qui correspond au jeu cher-
Fig. 336 ché. On règle ensuite l'épais-
seur des cales pour cette dernière position des écrous, en permettant de plus un petit serrage complémentaire. Plus tard, on enlève des cales lorsque l'usure t'exige. Les cales recouvrent ta coupe enlre le corps et le chapeau, aussi bien qu'entre les deux parties du coussinet, afin d'éviter au chapeau toute fatigue par flexion.
Les règles concernant l'étendue nécessaire à la surface frottante, les dispositions des appareils de graissage, le choix des métaux pour les coussinets, ont été données au chapitre VII.
Il importe beaucoup que le portage sur les coussinets se fasse toujours dans le fond el jamais près de la coupe, parce que le coussinet est flexible et pourrait, à la suite de déformations accidentelles, pincer l'arbre ou le tourillon, près de la coupe, en donnant alors lieu à des échauffements continuels. Une déformation de ce genre, suivie de pinçage, se produit quand on arrose une pièce qui chaufie, parce que le dos du coussinet a subi par extension une charge qui a dépassé la limite
d'élasticité, et qu'il garde, par suite, une teudance à se cintrer en dedans. On évite le portage près de la coupe, en ycreusant le coussinet, dans un secteur embrassant une soixantaine de degrés en tout, suivant un rayon à peu près moitié moindre que le rayon du tourillon ; c'est ce que l'on nomme donner du dépinçage au coussinet. La figure 337 représente le dépinçage d'après les règles d'indret. La cavité produite par le dépinçage constitue un réservoir d'huile très bien placé, comme
Pitt. 331. \i% 33«
nous l'avons indiqué déjà, &g. 201 ; ce réservoir devant être fermé à ses deux extrémités, on a soin de ne pas prolonger le dépinçage Jusqu'au bord extérieur du coussinet, ainsi que le montre la figure 338.
H. Sealon indique un autre moyen simple d'empêcher le pinçage du tourillon par le coussinet, qui consiste a agrafer les quatres lèvres des coussinets, sur le palier et le chapeau, à l'aide de crampons en forme
Fig. 539.
de H placés dans la coupe, ainsi qu'il est représenté, fig. 339. Ces H doivent gêner les cales de serrage.
Depuis quelques années, on a apporté à Indret une simplification de construction, qui supprime radicalement le danger du pinçage, en ce
qui concerne le demi-coussinet de chapeau de bielle. On a supprimé ce demi-coussinet. Le chapeau reçoil directement la garniture de métal blanc et porte ainsi la surFace frottante. Le dépinçage se pratique cependant, comme dans les conditions ordinaires.
La moitié inférieure des coussinets de paliers doit pouvoir se retirer et se remettre en place sans retirer l'arbre. A cet effet la face travaillante et le dos sont deux cylindres concentriques.
Quelquefois les paliers de l'arbre à vilebrequins portent une paire de boulons auxiliaires, s'appuyant à leur extrémité sur le corps du palier et filetés dans la moitié inférieure des coussinets. En faisant tourner ces boulons, on relève ou on abaisse le coussinet. Cette disposition, qui se rencontre en particulier dans la machine du .Veplune, permet de corriger l'usure des paliers et de régler à vulonlé la position de l'arbre.
2.18. — Bielles. — La forme des bielles varie peu sur les machines verticales. La têle de bielle est toujours simple, pour embrasser la soie de miinivclli'. On In découpe quelquefois, dans la partie milieu, afin de lui donner plus de portée et de stabilité, dans le sens longitudinal, sans exagérer son poids et sa surface frottante ; dans ce dernier cas, la tête présente l'apparence d'une fourche très peu ouverte. Le pied de bielle est à fourche, fig. 293, pour embrasser l'extrémité de la tige de piston.
Quand il y a deux tiges de piston, leur traverse porte un tourillon unique, compris entre les deux tiges; le pied de bielle est alors simple, comme la tèle. La même disposition, non à fourche, se rencontre sur le pied de bielle de beaucoup de machines de torpilleurs, dont la tige de piston se termine par une fourche embrassant le pied de bielle, tig. 340. Dans ce dernier cas , la tête tle la tige de piston porte aussi le patin venu de forge ; la traverse se trouve réduite â un simple tourillon.
La bielle se compose du corps et des deux chapeaux serrés sur le corps par des boulons. Kjg. 340 Son encombrement, du cflté de la tèle, doit être
réduit au strict minimum, parce que l'enveloppe des positions successives de la tèle de bielle représente l'encombrement même de la machine. On a été conduit, parfois, à remplacer les boulons par des prison-
niers vissés dans le chapeau, ce qui fait gagner la saillie des écrous, comme on le voit sur la figure 341 ; le pied de bieUe, sur cette figure, a la même forme que la tête, pour un motif de pure symétrie. La forme générale des tètes de bielles à prisonniers rappelle quelque peu celle des anciennes bielles à chappe.
Les deux soies de la bielle ont des vitesses angulaires très différentes, par rapport aux coussinets qui les embrassent, le mouvement alternatif, pendant une révolution complète, n'étant guère que de 28** pour le tourillon de pied de bielle. Par suite, on ne donne au tourillon de pied que la moitié ou les six dixièmes du diamètre de la soie de manivelle ; le coefficient d'usure, dans ces conditions, est encore moindre pour le pied que pour la tète.
Fig. 341.
La précision, dans l'ajustage des bielles, porte sur le parfait parallélisme des axes des deux coussinets de tète et de pied. Ce parallélisme doit être soigneusement vérifié sur place, après le montage, en virant la machine à froid ; pour celte opération, on serre le chapeau de tête de bielle à bloc, et, à chaque station, on examine la manière dont le tourillon de pied se présente dans son coussinet.
La bielle, pièce très libre dans ses mouvements n'est pas exposée aux dangers de déformation des tiges de piston ; elle a surtout à craindre
les chocs ou les échauffements, qui peuvent obliger à ralentir l'allure ou parfois à stopper.
219. — Serrage des coussinets de bielle. Chocs de télé et de pied. — Le serrage des coussinets de tète et de pied de bielle se fait à bloc, comme nous l'avons dit, l'épaisseur totale des cales dans les coupes étant réglée très exactement, de manière à permettre ce serrage. Ensuite on desserre les écrous d'un petit angle, de manière à donner le jeu indispensable.
Le jeu dans les coussinets de bielle doit être limité au strict nécessaire, parce que, à fin de course, le brusque changement de direction de la pression de la vapeur sur le piston, qui se transmet sur la bielle avec toute son intensité, tend à produire un choc beaucoup plus violent que ceux auxquels sont exposées les autres pièces de la machine.
11 ne peut pas y avoir de règle précise au sujet du jeu convenant aux articulations de la bielle. A titre d'indication générale, on peut consulter le tableau suivant :
Diamètre de la soie
Jeu des coussinets
Inférieur à 50 mill.
de 50 à 150
de 150 à 300
de 300 à 400
Au-dessns de 400
Le jeu du pied de bielle est, en général, un peu moindre que celui de la tète.
Le jeu nécessaire aux bielles ne dépend pas uniquement, comme cela a lieu pour la plupart des pièces de machines, de la perfection de l'ajustage et du montage. La limite supérieure, imposée par le danger des chocs, varie avec le régime de distribution de la vapeur. Après avoir longtemps tâtonné sur les serrages, en tombant des chocs dans les échauffements, même avec des machines d'une bonne exécution matérielle, il a fallu quelquefois modifier la régulation des tiroirs pour obtenir une marche satisfaisante. Sur certaines machines, quelquefois au cylindre HP, plus souvent au cylindre BP, l'inconvénient des chocs n'a même jamais pu être entièrement évité.
Cette intervention de la régulation des tiroirs dans les chocs de bielle ne peut être expliquée qu'à la suite d'une étude assez délicate.
Le choc sur le pied de bielle a lieu au moment où, de pièce menante, la tige de piston devient pièce menée. Au même instant, la tête de bielle cesse de conduire, pour être conduite. Deux chocs se produisent alors simultanément, à la tête et au pied, sur le corps de la bielle en haut de course sur les chapeaux au bas de course. 11 est à noter que le
rétablissement de TefTort moteur, succédant à l'effort résistant temporaire, ne donne pas lieu, comme pour les glissières, à un nouveau choc, après le passage au point mort.
L'instant du clioc, qui précède l'arrivée au point mort, dépend uniquement du diagramme des forces résultantes agissant sur le piston, tel qu'il est donné figures 150 et 151 ; il n'y a pas à tenir compte, ici, de l'effet des forces d'inertie ou des forces résultantes représentées figures 152 et 153. Le piston ayant un mouvement retardé pendant la seconde moitié de sa course, il ne suffit pas, pour que le choc se produise, que la force mouvante devienne nulle ; il faut, de plus, qu'il y ait une force résistante, et que cette force résistante P, imprime une accélération négative, ou ralentissement, supérieure à l'accélération négative wdne au mouvement uniforme de la manivelle. Cette condition peut s'exprimer, pour le pied de bielle, M étant la masse du piston et de sa tige, par
l'inégalité,
(5) -jj > risi'^ 008 ?,
en prenant le cas du mouvement d'une bielle de longueur infinie et en appelant r le rayon de la manivelle.
Pour le pied de bielle, nous avons :
pour la tète de bielle, nous aurions,
Les conditions exactes, dont l'intensité du choc dépend, sont représentées sur les trois diagrammes de la figure 342, qui a été tracée en partant de la figure 151, côté haut de course, le poids des pièces mobiles s'ajoutant à la force résistante produite par la vapeur.
Sur le diagramme I, la courbe des accélérations J du piston et de sa tige supposée libre, est la courbe même des valeurs de P de la figure 151; il suffit, en effet, d'un changement d'échelle pour faire représenter, par les ordonnées, l'accélération J au lieu de la force P. La courbe des accélérations J' est déduite du tableau XV, page 259. Le point d'intersection A des deux courbes, vers l'angle de 164'* de la manivelle, marque l'endroit où le tourillon de pied de bielle quitte le chapeau, pour se mouvoir librement dans l'espace, suivant un petit arc de la courbe J, jusqu'au moment où il se heurte au coussinet du corps de bielle.
Sur le diagramme \\, les deux courbes des vitesses ont été déduites des courbes des accélérations du diagramme \, Les ordonnées de la courbe V ont été calculées à l'aide de la formule (21), page 258. La courbe V des vitesses du piston, pendant qu'il est libre, est tracée, en
A'B' à partir du point A* correspondant à A du diagramme 1. L'écarteroent des deux courbes V et V* représente la vitesse relative, en vertu de laquelle le choc se produit. Les deux courbes V et V sont tangentes au point A*, avec contact du premier degré.
Enfin le diagramme III représente les deux courbes des chemins parcourus, par le piston libre, d'une part, par la bielle conduite, d'autre part.
o^bio^TOunuivCr. IL
^ f»« yt 4i'
«•• 7»' M* m* m* m* . fsé* les* imP Fig. 312,
pendant leur séparation. Les ordonnées de la courbe E' ont été calculées à Taide de la formule (21) page 258 ; celles de la courbe E ont été dé-
duites de la courbe V, à partir du point A" correspondant à A et A'. Les deux courbes E et E' sont tangentes au point A", avec contact du deuxième degré.
Si maintenant, sur le diagramme 111, nous traçons une courbe parallèle à E', à une distance B'*C" égale au jeu, l'intersection de cette courbe en B", avec la courbe E, marque l'instant où le choc se produit. La position angulaire de la manivelle est à ce moment en b. Si nous remontons, du diagramme 111, au diagramme II, nous trouvons en B*C' la vitesse relative avec laquelle se produit le choc. En remontant au diagramme I,nous trouvons en BG, la différence des deux accélérations, du piston et de la bielle, au moment du choc.
Userait difficile, à Tinspection d'une simple figure de principe comme la figure 342, de distinguer les conséquences d'un changement de valeur des accélérations relatives en C, c'est-à-dire de leur différence CE ou plutôt de l'angle CAB; en effet, plus les courbes AB, A'B', A"B", s'écartent brusquement de AC, A'C, A"C", plus la distance angulaire a6 est faible ; un accroissement rapide de l'accélération négative de A en B ne conduit donc pas nécessairement à une valeur élevée pour la vitesse B'C 11 est certain, au contraire, que l'arc ab est d'autant plus court que le point A" se trouve sur une partie plus inclinée de la courbe E. 11 y a donc intérêt, au point de vue du choc, à produire de bonne heure, dans le cylindre, une compression suffisante pour faire renverser le sens du portage.
Les indications de la figure 342 peuvent se compléter par les résultats
d'un calcul assez simple, quand on néglige l'obliquité de la bielle.
Le jeu e est parcouru en vertu de la différence des deux accélérations p
— et r w" cos «p, ce qui donne, M
(8) e=^îJ-'"^*C03 9j|;
la différence entre les deux vitesses, qui résulte de cette différence d'accélération, est, pendant le même temps f,
(9) A V = (^^ - r co2 cos f\.
Nous tirons, de ces deux équations, l'expression de la vitesse relative AV, en vertu de laquelle a lieu le choc,
(10) 4 V = W 2 £ y g - rco» cos 9 .
Nous trouverions, de même, la différence des deux accélérations AJ.
L'effet du choc est d'imprimer instantanément au piston la petite vitesse AV et la petite accélération AJ. La vivacité du choc, proportionnelle à (AV)*, est donc, d'après l'équation (10), proportionnelle, d'une
part au jeu s, d'autre part à la différence de deux forces dont la seconde, la force d'inertie, est sensiblement constante dans le voisinage de son maximum au point mort. Il faut donc, pour diminuer le choc, diminuer 6 et P. Pour diminuer P,il faut éviter à la fois, et les compressions trop fortes, et aussi les compressions trop faibles, qui, en reculant l'instant du choc, le reporteraient à la période d'avance à l'introduction pendant laquelle P est très grand. Le danger des compressions excessives se rencontre pour les cylindres HP, et celui des compressions insuffisantes dans les cylindres BP.
La figure 342 a été dessinée en supposant un jeu s égal à 5 millimètres, pour rendre apparentes les conditions générales du choc ; c'est donc une simple figure de démonstration.
Le triangle ABC peut se tracer exactement, et devenir une véritable épure, si l'on se contente de dessiner la portion utile de la figure 342. On peut alors grandir suffisamment les échelles, pour attribuer au jeu sa valeur véritable. La figure 343 a été obtenue ainsi, en changeant simplement les échelles de la figure 342, et en attribuant à e la valeur d'un demi-millimètre, ce qui commence à se rapprocher des conditions de la pratique.
Dans les conditions de la figure 343 (machines du Drennus à 92 tours), le tracé exact montre que le piston, avant le choc, est abandonné à lui-même pendant un temps égal à 0",0015.
Pendant ce temps, la manivelle, toujours supposée animée d'un mouvement uniforme, décrit un arc égal à 0*49' .
Le choc a lieu en vertu d'une différence de vitesse égale à 0"*,333 ; les deux vitesses sont respectivement l"*,338pourle piston, et 1",005 pour la bielle .
Au moment du choc, les deux accélérations sont, en valeur absolue, 61^,92 pour le piston, 69«,7 pour la bielle. ^'
Des figures à écbelle amplifiée, analogues à Î43, Iracées avec les jeux véritables, pour différenles vitesses des machines, en déduisant la courbe des accélérations des diagrammes d'indicateurs, permetlront vraisemblablement, a vfic un peu de pratique, d'arriver à prévoir les chocs, et, par suite, à les éviter, aussi sûrement qu'on évite les écliauffements en modérant le serrage. Il serait toutefois nécessaire, pour une première étude, de contrôler les indications des épures, par une série d'expériences de machines exécutées avec des jeux diflérents, en faisant varier la régulation des tiroirs pour changer la forme de la courbe P.
L'expérience a déjà révélé la difficulté, qui se rencontre à éviter les chocs, quand l'avance à l'introduction succède brusquement à une compression insuffisante. Peut-être pourrait-on, dans ce cas, faire précéder l'avance proprement dite d'une avance, pour ainsi dire graduelle, par une échancrure triangulaire pratiquée dans la lèvre d'admission du tiroir. L'essai en est du moins facile et les conséquences, pour la détente, peu à craindre.
On a observé aussi que les cbocs coïncident avec une insuffisance de l'avance a l'évacuation. Cet effet s'expHque sans doute par la forme de la courbe des forces P, qui dépend également des ordonnées sur les deux faces du piston ; il s'explique, de plus, parce que les faibles avances à l'évacuation correspondent ■d de courtes périodes de compres-
Nous n'avons parlé que du jeu entre les coussinets et les tourillons. Entre le rebord extérieur des coussinets de tête de bielle et la joue intérieure des manivelles, on laisse un jeu assez fort, 4 ou 5 millimètres, fig. 344, en prévision de -- cas où, par l'effet des dilatations, Fig. 344. l'axe du cylindre se déplacerait par
rapport au vilebrequin.
Au pied de la bielle, entre les coussinets de la fourche et la traverse de piston, on ne laisse, au contraire, aucun jeu, en dehors des dixièmes do millimètre nécessaires pour éviter le frottement. L'axe de la bielle est donc dans le prolongement exact de l'axe de la tige de piston.
i820. — Excentriques des tiroirs. — Les excentriques, fig. 345 et 346, se composent d'un chariot en fonte ou en acier. A, claveté sur une portée saillante de l'arbre à vilebrequins, et d'un collier en bronze ou en
acier doublé de bronze, B, formantcoussinet, qui tourne sur le chariot. Le chariot fait l'office de tourillon, et le collier celui de tête de bielle. Le . . collier se prolonge par la bielle d'excen-
î, quelquefois boulonnée sur lui.
Fig. 346.
Le chariot est nécessairement fait en deux pièces assemblées par des prisonniers, avec le joint suivant, un diamètre de l'arbre. Le collier est également en deux pièces; il présente un corps el un chapeau.
Le collier est tenu dans le sens longitudinal par deux ressauts latéraux, ou guides, embrassant les joues du chariot, comme le représente la âgure 345 01». Entre les guides et le chariot, on ne laisse qu'un simple jeu de frottement, de 0°"",2 â 0'°°,5. Le jeu nécessaire, en prévision d'un déplacement longitudinal du tiroir pur rapport à l'arbre, se donne dans l'articulation de la tête de la tige du tiroir.
En raison de la flexibilité du collier et de ses petites déformations possibles, il est nécessaire de laisser, dans sa portée, un jeu plus grand que celui des coussinets de tête de bielle ; ce jeu s'élève souvent à 0'"",S. On pratique de plus, sur la coupe, un dépinçage analogue à celui des coussinets de bielles et de paliers.
Les guides ne doivent frotter que sur leurs faces latérales.
Nous avons représenté plus haut. fig. 77 et 78, les deux dispositions des excentriques d'une coulisse Stephenson.
La figure 346 donne la construction de l'excentrique unique d'une barre
Marshall. Cet excentrique, beaucoup plus robuste que ceux d'une coulisse, présente une large portée et porte un coussinet indépendant du
FIg. 346.
collier. Le collier lui-même se compose d'un corps venu de forge avec la bielle et d'un chapeau ; la coupe est placée suivant l'axe de la bielle.
Les excentriques sont exposés à s'i'cliauffei" aux allures rapides, et leurs chariots à se fendre quand on arrose brusquement; une machine peut ainsi se trouver désemparée. Leur suppression, que rendrait possible la conduite hydraulique des tiroirs étudiée par M. Bonjour, serait donc un sérieux progrès.
La multiplicité des excentriques est le seul reproche que l'on puisse faire à la coulisse de Slephenson, pour les machines rapides.
SSl. — Arbres à vilebrequins. — Les arbres à vilebrequins, particulièrement les manivelles et les soies, ont été implicitement décrits plus haut, dans les n"" 194 et 197. Les portions comprises entre les vilebrequins offrent quelques parties saillantes, portées pour les chariots d'excentriques, et collets pour assurer exactement la position de l'arbre, dans le sens longitudinal, par leur portage sur les paliers, fig. 348.
Les arbres à vilebrequins sont, tantôt forgés d'une seule pièce, tantôt tronçonnés par bouts portant chacun un vilebrequin, tantôt faits d'assemblage.
Les arbres d'une seule pièce sont les plus légers, et ceux qui pré-
senlent le plus de surface disponible pour les portées. Ils sont coûteux, et, comme toutes les grandes pièces de forme un peu compliquée, ils sont exposés aux défauts de coulée et de forgeage.
Les arbres tronçonnés, avec tourteaux d'assemblage, sont un peu moins chers. Ils permettent de faire varier après coup le calage relatif des vilebrequins. Leur forme n'est pas moins compliquée, d'ailleurs, que celle des arbres d'une seule pièce, et la ligne des retassures de coulée y occupe la même position dangereuse.
Les arbres d'assemblage se composent entièrement de pièces droites, bouts d'arbres allant d'un vilebrequin à l'autre, manivelles clavetées sur les arbres et soies rapportées dans les munivelles, fig. 301, Toutes les pièces sont parfaitement saines ; les surfaces libres pour la portée des paliers sont d'ailleurs presqu'aussi grandes que sur les arbres d'une seule pièce '
La question de la longueur des portées a de l'importance ; il ne reste, en effet, quelquefois, entre les vilebrequins, ou à l'extrémité des arbres, défalcation faits du portage des excentriques, que l'espace nécessaire pour assurer, à certains paliers, un coefficient d'usure modéré.
La figure 347 donne la coupe d'un arbre, dans sa portée sur un palier, la disposition du palier, venu de fonte avec la plaque de fondation et le serrage du chapeau. La coupe longitudinale, fig. 348, montre, de plus, le portage d'un collet de l'arbre sur une joue de coussinet.
Les considérations développées au n** 197 ont montré, qu'il est bon de saisir chaque vilebrequin, entre deux paliers embrassant l'arbre jusqu'à la naissance des deux manivelles. 11 existe cependant des vilebrequins doubles, composés de trois manivelles w,m',m'*, et de deux soies s, s\
Kig. 349.
ny n
Fig. 349 W«.
comme le représente la figure Sidbis. Deux paliers seulement supportent ainsi deux vilebrequins. Cette disposition hardie a été adoptée par M. Thornycroft sur ses contre-torpilleurs, afin de diminuer la longueur de Tarbre à vilebrequins. Pour loger les cylindres dans l'espace longitu-
dinal ainsi réduit, il a fallu les incliner, les uns sur tribord, les autres sur bâbord. La figure 349 montre comment les cylindres, ainsi rejetés de côté, sont supportés par leurs piliers P, P', qui sont constitués par le prolongement des boulons des paliers.
1/arbre à vilebrequins est la cheville ouvrière de la machine ; de la perfection de son ajustage et de son montage, dépend Texactitude de tout le canevas géométrique des pièces. De là les soins particuliers dont il est l'objet, et qui ont été exposés au n"* 203.
222. — Lignes d'arbres. Presse-étoupes. Paliers de butée. Garnitures. — La ligne d'arbres, sur l'arrière du vilebrequin, présente plusieurs organes importants.
L'arbre sort du navire, en traversant une cloison étanche dans un presse-étoupesô, fig. 3S0. Ce presse-étoupes doit pouvoir être rechargé
Pig. 350.
en cours de route ; à cet effet, une couronne de vis de pression a est disposée sur le pourtour, pour maintenir les tresses voisines du culot, pendant que le presse-garnitures est enlevé. Un palier garni en gaïac, ce, est placé derrière le presse-étoupes, pour empêcher le poids de l'arbre de porter sur les garnitures.
Sur Tavant du presse-étoupes, l'arbre est supporté par quelques paliers légers, exposés à une certaine fatigue, quand ils Tobligent à suivre la flexion de la coque au tangage. Il traverse le palier de butée, dont nous avons calculé la charge, au n^ 111.
Il y a deux sortes de paliers de butée.
L'ancien modèle, à anneaux fixes, est composé simplement d'un corps et d'un chapeau boulonnés ensemble. Le corps reçoit un coussinet à anneaux antifrictionnés ; le chapeau porte directement les anneaux et
l'anlifriction. Les ajoures 381 et 3S!i représentent ce palier, avec ses canaux de circulation d'eau et ses brides d'attache sur la coque. Dans le système à fers à cheval, la poussée des collets de butée est
reçue sur des anneaux mobiles, B, B, enHIês à la fois sur l'arbre et sur deux robustes tirants latéraux, A, A, portés par le palier. La figure 353 représente la manière dont chaque fer à cheval, B, B, est assujetti entre deux écrous C,C, filetés sur les tirants A, A. La figure 187, page 314, a donné plus haut la coupe longitudinale du palier suivant l'axe de l'arbre.
La disposition rationnelle, consislanl à faire porter l'effort de poussée sur des couronnes de galets, mérite d'être mentionnée, bien qu'elle ne soit pas entrée dans la pratique, parce qu'elle vient d'être expérimentée
avec succès par M. Kodolitsch. L'interposition des galets a fait tomber le travail résistant, de 0,04 F à 0,0OB F, d'après les relevés obtenus
11 est à noter que le palier de butée de M. Kodolilsch difFérail des paliers ordinaires, par la grande largeur des collets qui atteignait une fois et demie le rayon de l'arbre. 11 devait résulter de là un certain accroissement dans le travail résistant, évalué, n" 122, bien au-dessous de la valeur trouvée par M. Kodolitscli.
Sur l'arrière du presse-étoupes, tous les paliers sont garnis en gaîac. Pour l'arbre de l'hélice centrale, on n'a que deux paliers en gaïac, celui du presse-éloupes, fig. 350, et la chaise arrière. Pour les arbres lalérauic, dont le presse-étoupes est situé plus sur l'avant, il y a toujours trois paliers, le palier du presse-étoupes, la chaise de sortie et la chaise arrière dans le support enV, plus, quelquefois, un quatrième palier sur un V intermédiaire.
La partie de la ligne d'arbres qui porte sur le gaiac est la plus exposée
aux dénivellations ; ses coussinets ont besoin de fréquentes visites. Les barrettes en gaïac doivent présenter le bois debout au frottement, ce qui oblige à les faire par morceaux de O^.SO de longueur, au plus. Pour assurer le rafraîchissemenl des parties frottantes, il est bon d'ajouter, aux cannelures longitudinales entre barrettes, des cannelures hélicoïdales, faisant circuler l'eau de la face avant à la face arrière du coussinet. 11 est nécessaire de prendre toutes les mesures, pour que les coussinets garnis en gaïac soient faciles à démonter. A l'avant des hélices centrales, il est possible de les retirer en enlevant un chapeau I mobile tenu par des boulons b, comme le
I représente la figure 35S. Devant les hé-
lices latérales, fig. 356, il n'est pas nécessaire de démonter le palier; ou retire les coussinets, en les faisant courir Iongiludinalement sur l'avant du support en V, après avoir enlevé les boulons b.
Les barrettes en gaïac sont tenues en place par une bague en bronze aa.
Toutes les portées de l'arbre sur les pahers extérieurs sont soigneusement garnies d'un manchon en bronze M, placé à cliaud et assujetti, de plus, par quelques prisonniers. Le frottement du coussinet sur le fer nu creuserait, en effet, très rapidement la surface de l'arbre. Le ^'î- *'^- manchon en bronze de la portée arrière
vient aboutir dans le moyeu de l'hélice, comme on le voit sur les figures 247 à 250. Le joint du moyeu et du manchon doit èlre parfaitement étanche ; sinon, l'effet galvanique, auquel est exposée une petite
surface de fer en présence d'une large surface de cuivre, corroderait l'arbre profondément sur le pourtour de ce joint.
Les arbres extérieurs, dans les grandes surfaces qu'ils présentent entre les paliers, sont peu menacés par les effets galvaniques. Us n'ont, en général, que la peinture pour toute protection. On a quelquefois disposé des anneaux de zinc, comme moyen préservatif contre l'effet galvanique du bronze sur le fer. La vieille expérience de préservation des cuirasses montre que le zinc peut devenir, en certains cas, plus dangereux qu'utile.
On a quelquefois recouvert d'une chemise en métal antifriction toute la portion immergée des arbres. Cette précaution n'est pas nécessaire sur les navires en fer.
Sur les bâtiments doublés en cuivre, toute la portion extérieure des arbres est entourée d'une chemise en cuivre rouge, qui s'engage sous les manchons en bronze des portées M, avec un joint
étanche. La figure 357 représente la disposition de ce joint, à bord du SfaXj où il forme une sorte de petit presse -étoupes.
223. — Tourteaux et manchons de jonction, Désembrayeur et frein. Vireur, — Les arbres peuvent être jonctionnés de deux manières.
On peut réunir deux bouts d'arbres, en les laissant libres de se déformer par flexion indépendamment l'un de l'autre ; en d'autres termes, on peut transmettre le moment de torsion seul sans aucun moment de flexion. Ainsi, sur les navires à bois, exposés à de grandes déformations, il y avait un joint à la Cardan, à l'arrière du vilebrequin. Les joints suivants étaient à tourteaux, avec des soies galbées dans l'un des tourteaux; ces soies étaient exposées à des frottements violents, exigeant un graissage soigné. Il y avait aussi des joints à manchons, inventés par Joessel, qui permettaient, aux axes des deux arbres jonctionnés, de faire entre eux un angle variable.
La seconde méthode consiste à emmancher, au contraire, les bouts d'arbre l'un sur l'autre, d'une manière aussi rigide que possible, en cherchant à réaliser toutes les conditions d'un arbre qui serait d'une seule pièce, du moyeu de l'hélice jusqu'au désembrayeur. Cette disposition est celle que suppose l'étude sur la flexion des lignes d'arbres ébauchée au n° 198 ; c'est celle qu'on tend de plus en plus à réaUser, depuis que les coques, construites en fer, sont moins flexibles que les arbres eux-mêmes.
Les jonctionnements rigides sont à tourteaux ou à manchon. Les joints à tourteaux sont, de beaucoup, les plus employés.
Dans les joints à tourteaux, la jonction s'opère par le serrage d'une
couronne de boulons traversant les deux tourteaux ; le centrage exact des deux bouts d'arbre est donné par une rondelle encastrée à miépaisseur dans l'un et dans l'autre. Sur les arbres a vilebrequins faits par tronçons, les tourteaux sont venus de forge avec leur bout d'arbre, comme sur la figure 358. Dans les joints de la ligne d'arbres, on fait
Pig. 358
venir de forge un seul des tourteaux, et on rapporte le second dans un manchon claveté; l'ajustage est ainsi beaucoup plus facile.
Les deux figures 359 et 360, empruntées a M. Sennet, Marine steam engine, représentent deux modèles de jonction pour arbres creux, avec
un des tourteaux rapporté et l'autre venu de forge. Dans les deux cas, le centrage est donné par un anneau a, rapporté sur Textrémité d'un des arbres, qui pénètre dans le creux de l'autre ; cet anneau, dans la disposition de la figure 359, est nécessairement en deux pièces ; il est, sur les deux figures, disposé de manière à fixer aussi la position relative des deux arbres dans le sens longitudinal.
Quand le jonctionnement est opéré par un manchon, les boulons forment deux files longitudinales sur la coupe du maiichon démontable. La position longitudinale des deux bouts d'arbres est assurée par leur clavetage transversal dans le manchon, fig. 361 .
Fig. 361
Les manchons de jonction n'ont de serrage que suivant un seul diamètre de l'arbre; ils ne peuvent pas donner un emmanchement rigide dans les autres directions, surtout quand il s'est produit un peu d'usure. Les tourteaux sont préférables à ce point de vue.
Les manchons trouvent leur emploi pour les jonctions d'arbres en dehors de la coque, parce qu'en les faisant d'une seule pièce, sans aucun
Fig. 862
boulonnage, comme sur la figure 362, on peut leur donner un diamètre très inférieur à celui des tourteaux.
Le désembrayeur forme le lien entre l'arbre à vilebrequins et la ligne d'arbres, dont les deux faces en présence mm\ nn\ fig. 362, laissent entre elles un jeu assez grand, 10 à 20 millimètres, pour que
l'usure des anneaux et des collets de la buLée ne puisse jamais influer sur la position des vilebrequins.
Le désembrayeur était indispensable autrefois pour affoler l'IipHce, pendant la marche à la voile ; il l'esl aujourd'hui pour marcher avec une partie des hélices seulement, en laissant les autres tourner sous l'action de l'eau.
L'embrayage et le désembrayage sont obtenus par le mouvement longitudinal de deux boutons A,A, guidés par les clavettes as, a« dans le tourteau CC de l'arbre à vilebrequins, qui rendent ce tourteau solidaire ou indépendant du tourteau DD de l'arbre intermédiaire, fig. 363. Le
Fis- 363 mouvement est donné aux deux boulons, par deux vis prenant leur appui sur un autre tourteau, qui est en général la roue du vireur ; une roue dentée ce' intercalée entre les deux écrous égalise le mouvement. Dans le tourteau DD, le portage des boutons AA, lorsqu'ils sont en prise, se fait aur des touches bb.
Le tourteau DD porte le frein FF, serré de la manière habituelle, qui sert à tenir l'hélice immobile pendant l'embrayage. La surface de portage est en général cannelée, fig. 363, pour donner un frottement plus énergique. Le frein ne peut arrêter une hôlice en mouvement qu'aux petites vitesses.
Quand le frein est serré, on amène le tourteau CC à la position qui convient aux boutons, en faisant fonctionner le vireur.
Le vireur, toujours mû maintenant par une machine à vapeur, sert à des usages variés. On vire à froid, pour changer les portages des pièces, pour vérifier l'exactitude du montage, pour faire le relevé de la régulation des tiroirs ; enfin, comme nous venons de le voir, pour embrayer l'hélice. Le vireur se met aussi en prise, quand on veut assurer Timmobilité de la machine sous pression, comme nous l'avons dit à la fin du n« 75.
La position du vireur est à l'extrémité du vilebrequin, à proximité du désembrayeur, comme le représente la figure 363. La roue striée du vireur, T, est généralement en fonte de fer, quelquefois en acier moulé, avec couronne dentée en fonte. La vis tangente Vest en acier.
Fig. 864
11 importe que la mise en prise du vireur et son désembrayage s'effectuent avec rapidité. La figure 364 représente une disposition des plus simples et des plus avantageuses à ce point de vue. L'arbre de la vis tangente V oscille autour de deux tourillons 0, sous l'action du levier à sonnette L. Le déplacement angulaire de cet arbre met en prise, à la fois, la vis V, et la roue striée, qui transmet au vireur le mouvement de l'arbre C du petit moteur à vapeur M\f.
§ 3. — B&tis. Plaques de fondatiOD. Plans de pose.
224, — Disposition générale de fa charpente des machines marines. — Les organes, fixes et mobiles, décrits dans les deux paragraphes qui précèdent, sont supportés par les bâtis de la machine et par la pièce de liaison générale, nommée plaque de fondation,
La coque même du navire est complétée et renforcée, sous la machine, par un quadrillage de pièces en tôlerie nommé plan de pose. L'ensemble des bâtis et de la plaque de fondation forme la charpente de la machine; le plan de pose f^it partie de la coque.
La séparation entre la plaque de fondation et le plan de pose se fixe un peu arbitrairement, Tun de ces deux éléments pouvant être développé aux dépens de l'autre, sans que la solidité de Tensemble se trouve parla modifiée. Le plan de pose a même été parfois exhaussé et ajusté à sa partie supérieure, de manière à supporter directement les bâtis. Il y a toutefois intérêt à ne faire commencer la charpente en tôlerie qu'à une certaine distance des supports d'arbres exposés aux chocs et trépidations. De plus, la séparation nette, entre la plaque de fondation et le plan de pose, fait de la machine un tout complet; elle facilite la fabrication, surtout au point de vue du montage à l'atelier et à bord.
Le bon fonctionnement de la machine exige que la charpente forme un ensemble parfaitement rigide et indéformable. L'invariabilité de forme de la charpente, en y comprenant le plan de pose aussi bien que la plaque de fondation, intéresse également la coque. Les déformations locales de la machine paraissent, en effet, rendre particulièrement dures les trépidations auxquelles la coque est soumise.
La charpente joue ainsi, dans les machines marines, un rôle complexe, dont rien n'approche dans les machines fixes. Les améliorations apportées à sa construction entrent, pour une part importante, dans les progrès des appareils. De plus, c'est en grande partie sur elle que les économies de poids ont été réalisées. Son étude exige, par suite, autant de soin que celle des organes mobiles, en apparence plus délicats.
225. — Bâtis d^un cylindre considérés isolément. — La première fonction des bâtis est de soutenir les cylindres à vapeur et de les relier à la plaque de fondation. Le nom de piliers, ou supports de cylindre, leur conviendrait même mieux que le nom de bâtis, conservé, d'une manière assez impropre, quand on est passé de la machine horizontale à la machine verticale.
Dans les machines verticales, les cylindres ont été d'abord supportés par deux gros piliers rectangulaires, en forme de caisson creus, en fonte de fer. Le pilier s'ouvrait à sa base, de manière à présenter une grande longueur d'assise, et à laisser voir la lète de bielle ; de là, son nom de bâti en Y. Cette disposition est représentée sur la figure 365 empruntée
flSEf ?ffe?: q
à la machine du vieux paquebot Arizona de John Elder ; les bâtis y sont en Y, d'un bord seulement ; ils sont constitués par les parois du conden-
seur sur Tautre bord ; il y a deux glissières, une sur chaque bord. Un très grand nombre de paquebots reçoivent encore actuellement des machines disposées suivant la figure 365.
Une autre disposition consiste à placer chaque cylindre sur quatre supports, ou plutôt sur deux bâtis doubles formant une arche ou un A à Tavant et une arche à l'arrière, comme on le voit sur la figure 369. La glissière se trouve en porte-à-faux, tenue à la tête sur le cylindre, et en bas sur une simple traverse. La solidité de la charpente est parfaitement assurée dans le sens transversal, fig. 369 et 373.
Le poids des bâtis en fonte de fer n'étant pas acceptable sur les navires de guerre, dont les machines ont besoin d'une grande légèreté, Alexander Kirk, qui dirigea les ateliers de la maison Elder, puis ceux de la maison Napier, se contenta, pour les cylindres de la machine du Ae/son, de piliers cylindriques, ou plutôt d'épontilles en fer forgé. Les bâtis de ce genre sont les plus légers de tous ; mais ils offrent peu d'assise, à la base, pour l'attache sur la plaque de fondation ; de plus, ils ne présentent, par eux-mêmes, aucune résistance à la flexion, ce qui oblige à les relier par des croix de Saint-André ; enfin ils ont besoin de recevoir une petite charpente spéciale pour servir de supports à la glissière.
Les épon tilles cylindriques en acier forgé, généralement sous forme de colonnes creuses, ne se rencontrent que rarement sur les machines des grands bâtiments, où leur forme a été parfois conservée à tort, à des bâtis en acier moulé ; la figure 385 en représente cependant un exemple. Ils ont surtout rendu des services pour la construction des machines de torpilleurs, avant l'introduction de l'acier moulé, ainsi que pour celle de toutes les machines des petits bâtiments de guerre.
La figure 366 représente, d'une manière très complète, les bâtis en acier forgé des canonnières Circe,Leday Alami^ construites par la maison Penn ; celte figure est intéressante pour les détails de la coulisse Slephenson, du tuyautage, etc.
Les bâtis formés par un simple assemblage d'épontilles et de tirants ont toujours lenu convenablement, bien que leur aspect grêle inspire peu de confiance.
Nous mentionnerons maintenant la solution mixte consistant à établir, d'un côté, un bâti en fonte de fer ou en acier moulé, portant la glissière et, de l'autre bord, deux épontilles forgées. Cette charpente, dissymétrique et mal disposée pour résister à l'effort de flexion dans le roulis, est représentée figures 367 et 368 ; elle a eu de nombreuses applica lions.
Une solution non moins hardie que celle de Kirk, consistant à construire, en chaudronnerie de tôle et cornières d'acier, la totalité de la
charpente» bâtis et plaque de fondation, a été inaugurée, par M. Huin, sur la machine du Hoche, adoptée ensuite pour le cuirassé le Brennus et le paquebot Eugène- Péreire^ et appliquée à New-York, par M. Quinlard, à la canonnière Marhlehead. La construction en tôle et cornière échappe aux objections élevées contrôles supports en acier forgé. L'attache du bâti avec la plaque de fondation se fait dans des conditions particulièrement favorables, de même que celle de la plaque de fondation et du plan de pose; les liaisons longitudinales s'établissent sans peine. La crainte de voir les coutures s'ébranler à la longue, par le matage des rivets, sous Tacliondes chocs auxquels sont soumises les pièces de la charpente dans le voisinage direct des paliers, a empêché d'étendre l'emploi de ce système. Les progrès dans la fabrication des moulages d'acier sont venus d'ailleurs fournir les éléments d'une construction plus résistante et non moins légère •
Les pièces d'acier moulé remplacent aujourd'hui celles en acier forgé sur les torpilleurs, en même temps que celles en fonte ou en tôlerie sur les grands navires. Elles se prêtent à toutes les liaisons et résistent à tous les genres d'efiforts et de moments. Elles exigent seulement, dans le dessin et dans l'exécution, les précautions spéciales dont il a été fait mention au numéro 188. Elles préfèrent aussi ne pas être affaiblies, sur place, par le polissage à la lime, comme elles le sont sur certains navires.
La figure 369 représente la machine du Forban^ sous un aspect qui laisse très bien voir le bâti arrière, et montre son heureuse disposition au point de vue de la résistance transversale.
Pour les grands navires, l'emploi de Tacier moulé a conduit aux solutions les plus diverses.
f En premier lieu, on a appliqué, avec l'acier moulé, les deux disposi-
tions principales des bâtis en fonte de fer, celle des bâtis en Y de la figure 368 et celle de bâtis simples et droits, assemblés ou non, en forme de A; on s'est contenté de réduire l'épaisseur de la matière, de 25 ou 30 millimètres à 12 ou 15 millimètres. Les bâtis simples, assemblés en A, ont été adoptés dans les machines de M. Sigaudy; on les voit, pour le Svetlana sur la figure 370, figure à consulter pour l'ensemble d'une misa en train Marshall. Sur quelques bâtiments, par exemple sur le cuirassé anglais Goliath, fig. 367, (d'après V Engineering) on trouve des bâtis en Y en acier moulé sur un bord et des épon tilles forgées sur l'autre bord.
En raison de la très grande légèreté que la métallurgie française a su donner de bonne heure aux moulages d'acier, on a adopté à Indret les bâtis complets en acier moulé, tels qu'ils sont représentés figure 371, un
seul bâti en Y portanl la glissière, d'un bord, deux bâtis rectangulaires simples de l'autre bord. On remarquera, sur la figure 371, la forme
Kig. 371
particulière des bâtis, dont la cloison externe porte un renflement près du haut. Cette forme a été adoptée, pour fournir l'attache des liaisons longitudinales CC, fig. 372, qui seront décrites au numéro 226 ; elle a été modifiée, depuis lors, comme l'indique la projection horizontale, fig. 372, relative à la Jeanne-cTArc et au Suffren; telle qu'elle est représentée figure 371, elle utilise déjà convenablement les facilités offertes par l'acier moulé pour l'établissement d'une charpente de machine.
L'un des avantages des bâtis entièrement composés de pièces rectangulaires en acier moulé, sur les bâtis mixtes formés en partie de simples épontilles, est d'offrir de meilleures bases d'attache sur la plaque de fondation. Les calculs de résistance transversale du numéro IdO ont été faits avec les bâlis de la figure 371 ; comme on a vu, la résistance du
boulonnage de ces bàlis avec le plan de pose n'esl que bien juste suffisante.
Les trois bâtis A, B, B, de chaque cylindre, dans la disposition d'In-
Fig. 872
dret, depuis la construction de la machine de la y^anne-(fi4rc, sont réunis entre eux par des traverses D représentées figure 372, en projection
Fig. 373
horizontale. La liaison est ainsi complètement assurée, dans le sens transversal.
Les figures 373, 374, 375 représentent quelques-unes des autres dis-
positions en usage pour assurer la solidité transversale des bâtis.
La figure 373 représente les bâtis en A de M. Sigaudy, adoptés sur le Dupleix,
La figure 374 représente le bâti en Y et les deux bâtis simples opposés, uniquement reliés à la tète par le cylindre lui-même, des machines de Saint-Denis, Gaulois, Gueyâon, etc.
Enfin la figure 375 représente les bâtis en fer forgé construits au Creuset, pour le Charles-Martel, avec la croix de Saint-André qui assure leur rigidité.
226. — Liaison longitudinale entre les bâtis des différents cylindres. — Au point de vue des déformations transversales, chaque cylindre constitue une petite machine isolée, qui n'est soumise à aucun effort, à aucun moment, en dehors de ceux qu'elle développe elle-même; on peut lui assurer, par suite, sans trop de peine, une parfaite rigidité dans cette direction. L'ensemble de la machine, au contraire, est soumis, par l'effet des forces d'inertie exercées sur les différents paliers, à de très grands moments de flexion longitudinale ; la rigidité parfaite, dans le sens de l'avant à Tarrière, est très difdcile à obtenir.
imnciiJjl ilJ^ i^i K
Fig. 376.
Le problème, au point de vue des trépidations, consiste à relier entre eux tous les cylindres, de manière à empêcher les résultantes de trépidation Z et les moments de tangage M^, énumérés au numéro 100, et propres à chaque cylindre, de produire isolément leurs effets. La liaison nécessaire, surtout entre deux cylindres voisins, dont on veut combattre les deux résultantes Z, Tune par Tautre, peut s'obtenir à Taide des seuls bâtis; nous citerons comme exemple les machines construites par M. Richardson, dans le système Yarrow-Schlick-Tweedy. La disposition rationnelle de ces machines, fig. 376, a été publiée par VEngineering, 11 s*agit sans doute de simples bâtis en fonte ; mais leur forme est très bien appropriée à remploi de l'acier.
La figure 376 représente une machine de paquebot. Les exigences de légèreté, pour les machines de guerre, ne permettent pas de donner aux bâtis un aussi grand développement de l'avant à Tarrière de la machine. 11 a fallu recourir à d'autres solutions.
A l'Amirauté anglaise, où l'on dispose de moyens d'étude très développés, et où tous les plans se préparent sous la direction omnipotente d'un ingénieur de haute expérience, sir John Durston, les deux solutions, qui diffèrent le plus radicalement Tune de l'autre, paraissent avoir été successivement adoptées. Ces deux solutions, qui se rencontrent, du reste. Tune et l'autre, sur un très grand nombre de machines de bâtiments de guerre ou de commerce de tous pays, senties suivantes.
La première solution consiste à boulonner les uns sur les autres tous les cylindres et leurs boites à tiroir, de manière à établir un massif invariable qui, dans le haut de la machine, fait équilibre à la plaque de fondation dans le bas. Les bâtis formant entre ces deux parties l'entretoisement nécessaire, l'ensemble constitue une poutre armée absolument indéformable dans le sens longitudinal.
L'inconvénient de cette solution est dans les effets de la dilatation sur l'ensemble des cylindres, qui ont été indiqués au numéro 203. C'est sans doute aux incidents produits par la dilatation des cylindres, au cours des essais du Powerful et du Terrible qu'est dû l'abandon, par l'Amirauté anglaise, de la disposition caractéristique des machines de ces grands croiseurs.
La seconde solution consiste à rendre, au contraire, tous les cylindres indépendants les uns des autres, de manière à permettre à chacun d'eux de se dilater librement, sans déplacer les cylindres adjacents. Cette disposition se rencontre, fig. 367, sur la machine du cuirassé Goliath^ mis en chantier en Angleterre après les essais du Terrible. Elle est, du reste, une des plus anciennes qui aient été adoptées dans les machines verticales, puisque nous la rencontrons, fig. 365, dans la machine de Y Arizona.
Les cylindres, rendus indépendants les uns des autres, doivent être reliés longiludinalement, tout au moins par un tirant ou des tirants, de chaque bord, afin de rendre tous les bâtis solidaires dans une certaine mesure et de les faire travailler ensemble dans le sens du tangage. Les cylindres sont alors fixés aux tirants par deux oreilles situées dans le plan transversal de leur axe, de telle sorte que leur dilatation ne fait nullement travailler le tirant dans le sens longitudinal. Ces tirants, représentés figure 377, ont été adoptés sur le Goliath; on les rencontre sur un très grand nombre de machines de bâtiments de guerre et de paquebots. Les tirants n'ont pas, d'ailleurs, une résistance à la traction suffisante pour supprimer les trépidations.
Dans la Marine française, où une très grande latitude est laissée à chaque constructeur de machines, il s'est manifesté une unanimité à peu près complète, pour adopter le principe de l'isolement des cylindres les uns par rapport aux autres. Le mode de liaison entre les cylindres a varié d'une usine à l'autre.
L'usine d'Indret a été des premières à réunir tous les bâtis, dans les hauts, par une pièce rigide de grande résistance, faisant un tout solidaire avec les bàlis et la plaque de fondation. Cette poutre, d'abord rapportée en dehors de la ligne des bâtis, dans le plan des bossages de la figure 371, a été rapprochée de Taxe, fig. 372. On a évité ainsi d'affaiblir la face extérieure du bâti. L'évidement des deux faces latérales, qui sont de simples entretoises entre la paroi extérieure et la paroi intérieure, serait sans inconvénient; le danger de la torsion pour la poutre longitudinale a disparu. D'autres modifications de détail ont été introduites successivement à Indret pour faciliter le travail du fondeur, et se prémunir contre les retraits.
Les premiers essais, faits sur le Galilée^ ont été favorables à ce système de charpente; on a constaté une amélioration sensible, du côté des trépidations des coques toujours à craindre pour les petits navires. D'un autre côté, on a reconnu, avec la disposition de la figure 371, des dangers réels de fêlures inhérents aux moulages d'acier, qui exigent toute l'attention du constructeur et du mécanicien.
L'usine du Creusot, qui était restée fidèle, sur le Charles-Martel et même sur le Charlemagne^ à la disposition des cylindres et boites à tiroir boulonnés ensemble, s'est ralliée, dans ses dernières machines, à la disposition d'Indret, avec des formes de pièces qui semblent satisfaisantes à tous égards.
Les Forges et Chantiers, qui, dans l'atelier du Havre, séparaient déjà les cylindres, supportés chacun sur deux bâtis en A, ont également relié, sur le Dupleix tous les bâtis par des poutres creuses placées à mi-hauteur de la glissière. A Marseille, M. Madamet a placé les poutres
longitudinales de la machine du Montcalm à la hauteur adoptée dans les machines d'Indret.
L'usine de Saint-Denis, après avoir abandonné les piliers ronds en acier moulé du Gaulois pour des piliers à section rectangulaire, du Gueydorif se prêtant aux assemblages, a également réuni, de chaque bord, tous ses bâtis par une pièce robuste à sections en U, faite en acier moulé comme le reste de la charpente.
La tendance à former une charpente de longrines, souvent complétée par des traverses, qui réunit tous les bâtis, est donc générale en France pour les bâtiments de guerre.
Fig. 377
Les paquebots restent fidèles aux simples tirants de la figure 377, établis entre les cylindres indépendants les uns des autres dans la région du plan des axes de la machine. La Compagnie transatlantique, après avoir adopté, sur la Touraine, des entablements massifs en acier, fondus d*une seule pièce, qui réunissent en long et en travers la tète de tous les bâtis, est même revenue, pour les machines de la LorrainCy aux cylindres reliés entre eux par de simples tirants munis d'écrous. Les tirants, en raison de la section constante qu'ils présentent sur une grande longueur, ont un avantage sur les entablements composés de courtes pièces régnant d'un bâti à l'autre; ils peuvent, sans fatigue excessive en aucun point, subir un certain allongement linéaire, pourvu que le diamètre des parties filetées soit supérieur à celui des parties lisses.
227. — Clavetage et boutonnage des cylindres sur la charpente. — La règle à suivre, pour établir les cylindres des machines verticales, de manière à assurer à leurs axes des positions invariables, échappant à l'elTet de la dilatation, a été donnée depuis longtemps par JoesseL La charpente fixe doit former un entablement composé de longrines et de traverses. Sur cette charpente, chaque cylindre doit être placé isolément; sa position doit être assurée par un clavetage en croix, sur les longrines et les traverses, laissant aux parois du cylindre liberté complète de dilatation. Les boulons d'attache doivent être serrés dans des trous légèrement ovalisés, de manière à ne pas contrarier la dilatation, ni fatiguer la charpente en la faisant travailler par tension.
Cette disposition rationnelle est celle qui tend aujourd'hui à se généraliser, principalement sous Fimpulsion de M. Terré. L'usine d'Indret Ta réalisée complètement, fig. 378, dès le début de la charpente en acier
Fig. 378
moulé que nous avons décrite au numéro précédent. Au Creuset, M. Toussaint Ta introduite, avec la charpente imitée de celle d'Indret. Au Havre, M. Sigaudy se contente de fixer Taxe des cylindres, dans le sens transversal, par des clavettes longitudinales placées dans Taxe de la machine, sur ses supports en A, fig. 379. A Saint-Denis M. Boulogne, lui
Fig. 379
aussi, ne fait de clavetage que dans le sens longitudinal; ses clavettes sont placées à bâbord et tribord, fig. 380,'la charpente de ses machines ne comportant pas de traverses.
L*avantage d'établir des traverses, qui rendent la charpente indépendante des cylindres, consiste dans l'invariabilité de la position de la glissière.
Fig. 380
Quand les bâtis sont réunis, dans le haut, par les cylindres eux-mêmes boulonnés sur leur tète, les glissières, pendant la marche, s'écartent de Taxe à leur partie supérieure, par Teffet de la dilatation. Les glissières s'inclinent ainsi vers Textérieur, ce qui fait frotter la tige de piston sur sa génératrice voisine de la glissière. Les monteurs savent prévoir cette déformation et en prévenir les effets ; à cet effet, ils ont soin de donner à la glissière, à froid, une inclinaison vers Taxe du cylindre. Il vaut évidemment mieux faire cesser la déformation de la glissière, que d'être obligé de la combattre, en faisant d'avance une correction assez incertaine.
228. — Plaques de fondation. — La plaque de fondation, qui supporte, au centre, les paliers de l'arbre, sur les côtés, les supports des cylindres, forme la base, très exactement ajustée, sur laquelle paliers et cylindres se montent à leur position exacte. Elle reçoit, de plus, toutes les forces en jeu, savoir, le poids des pièces qui agit par compression sur la base des piliers, les forces d'inertie qui agissent alternativement par compression et par traction sur les supports des paliers, enfin, la pression active de la vapeur, qui produit un moment de flexion entre les paliers et les bâtis. Les forces d'inertie sont, comme nous avons vu' celles qui peuvent atteindre les plus hautes valeurs.
Jusqu*il y a peu d'années, les plaques de fondation étaient universellement en fonte de fer, sauf sur quelques torpilleurs où elles étaient en bronze, supportant alors des bâtis en acier forgé. La fonte convient assez bien pour ces pièces, parce que la grande épaisseur de matière, etTexcès de poids qui en résulte, ont des avantages sérieux pour atténuer les vibrations transmises à la coque. Par suite, on rencontre quelquefois, sur le Kaiser- Wilhelni'der'Grosse par exemple, les plaques de fondation de fonte alliées aux bâtis en acier moulé; on pourrait, il est vrai, citer, en sens inverse, quelques cas de plaques de fondation en acier, sous des bâtis en fonte.
Les plaques de fondation en tôle et cornières, qui ont accompagné les bâtis construits dans ce système, ont été abandonnées avec eux.
En règle générale, les plaques de fondation des machines soignées sont toujours maintenant en acier moulé.
Les plaques de fondation se composent de parties longitudinales ou longrines, et de traverses, formant un quadrillage dans lequel il ne reste guère d'autre vide que celui nécessaire pour le passage des vilebrequins, des excentriques, tourteaux de jonction, etc.
La section, en chaque point, présente généralement la forme d'un U renversé, fig. 381, avec deux pinces à la base, pour l'attache sur le plan de pose de la machine.
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Fig. 381
Il y a naturellement tout avantage à faire les plaques de fondation d'une seule pièce ; l'usine de Firminy a fourni, pour les machines du Dunois et du Lahire^ des pièces de ce genre, d'une exécution remarquable.
Dans toutes les grandes machines, les plaques de fondation sont nécessairement faites d'assemblage, et la distribution des joints présente un certain intérêt.
Au début des machines verticales, les plaques de fondation ont été faites assez irrégulièrement, en utilisant les condenseurs eux-mêmes, à
la fois comme plaques de fondation et comme bâtis, et on reliant ces pièces principales par des bouts de longrines. Cette disposition défavorable, surtout pour les opérations du montage» a été de bonne heure remplacée par la division longitudinale de la plaque, en blocs comprenant chacun traverses et longrines. Il suffit de mentionner, en passant.
Fig. 382
la disposition du Neptune^ fig. 382, où la plaque de fondation est uniquement fonnée, sur un bord, par le condenseur, au milieu, par une pièce en fer for|<é, rabotée en certains points à Tépaisseur d'une tôle ; de l'autre bord, les bases des piliers de cylindres sont boulonnées directement sur le plan de pose en tôlerie.
Les plaques en acier moulé sont constituées par des blocs complets, qui doivent comprendre chacun deux traverses, autant que possible, et
qui ne doivent pas être trop grands, à cause des difficultés du moulage.
Un emplacement très convenable pour les joints a a de la plaque de
fondation se trouve par le travers de Taxe des cylindres, fig. 383, partie
Fig. 384
qui n'est exposée à aucun moment de flexion directe ni à aucun effort tranchant. Si la disposition des bâtis s'y prête, il convient de couper la plaque en ce point. La seule objection peut provenir de l'encombrement des pinces et boulons d'assemblage sur le passage de la tète de bielle ; si elle était fondée, on Técarterail en plaçant les joints sur le travers des bras de manivelle, ce qui les décroiserait, et augmenterait la solidité.
Les joints placés entre deux cylindres, comme sur la figure 384, sont également sans inconvénient, lorsque le palier, entre les deux vilebrequins, est divisé en deux parties, et que chaque extrémité d*un bloc porte son palier.
Fig. 385.
11 est clair que la distribution des joints de la plaque est subordonnée à la disposition des bâtis.
Une bonne pratique, adoptée parrAmirauté anglaise, consiste à réunir le haut des différents blocs d*une plaque, par une légère longrine en acier moulé L, comme le représente la figure 38S, qui est empruntée au croiseur Albion.
Le plan de pose établit, à la base, une liaison absolument solide entre tous les blocs.
229. — Plans de pose. — Le plan de pose, qui relie la machine à la charpente générale de la coque, constitue, au point de vue de la fatigue des matériaux, une sorte de prolongement de la plaque de fondation; il forme, sous le rapport de son système de construction en tôle et cornières, la continuation de la coque, du navire. Nous avons à le considérer ici comme support de la machine, et non comme élément de la coque.
Tandis que la surface supérieure de la plaque de fondation est exactement ajustée et dressée dans tous les portages, celle du plan de pose présente, en général, toutes les irrégularités d'un simple travail de grosse tôlerie. Le dessous de la plaque de fondation est, de son côté, brut de fonte. II n*y a donc pas de portage exact des deux surfaces Tune sur Tautre. La plaque de fondation se place à la position fixée par Taxe de Tarbre, en interposant des cales d'épaisseur convenable entre elle et les cornières destinées à la supporter; puis, quand elle est dressée, on remplit, avec d'autres cales, les espaces vides qui restent sous ses brides inférieures. On fait ensuite, à travers les cales, le boulonnage de la plaque de fondation sur le plan de pose.
La manière d^opérer précédente est considérée comme la plus simple et la plus commode ; mais il en existe d'autres, qui peuvent également donner satisfaction . Aux Forges et Chantiers et à Indret, par exemple, on a quelquefois établi le portage exact entre le plan de pose et la plaque de fondation, en opérant de la manière suivante. On rabote le dessous de la plaque, on dresse exactement le dessus du plan de pose, non pas le dessus des cornières, ce qui serait impossible, mais le can des tôles verticales laissé en saillie au-dessus des cornières, fig. 381. On monte la plaque de fondation sur le can des tôles, et on boulonne ses brides sur les cornières, en interposant des cales qui remplissent le vide.
Le plan de pose, qui est toujours établi par le constructeur de la coque, est en général dessiné par le constructeur de la machine. Son plan peut être arrêté, à la rigueur, sans tenir très grand compte de la position des lisses et des membrures, quand le navire esta double fond, sauf à installer ensuite, entre les deux bordés, des liaisons complémentaires convenables. 11 est évidemment bon de considérer toujours, en dessinant le plan de pose et même la plaque de fondation, la manière de les
axer sur les membrures et lisses de la coque. II devient tout à fait indispensable de combiner Tétude du plan de pose et celle de la charpente de la coque, lorsque le plan de pose doit porter, en tout ou en partie, sur une coque dépourvue de double fond. Aucune règle précise ne peut être évidemment fixée à ce sujet; le seul principe général est de faire, de tout l'ensemble, une charpente homogène, bien rattachée aux cloisons du navire, tant longitudinales que transversales, et à toutes les grandes liaisons de la coque.
230. — Complément du plan de pose. Supports d^ hélices. — La seule partie de la coque exigeant des consolidations spéciales, en dehors du plan de pose proprement dit, est celle qui reçoit le palier de butée. Les autres paliers de la ligne d'arbres n'ont guère à supporter que le poids'dcs arbres, et fatiguent peu. La cloison du presse-étoupes a généralement une virure renforcée; le tube, qui vient se river sur elle, achève d'assurer sa soUdité. Les arbres des héUces centrales sont toujours renfermés dans un tube d'étambot complet qui aboutit à la chaise arrière. Les arbres latéraux, en France, ne sont enveloppés d'un tube que jusqu'à la sortie de la carène proprement dite; en Angleterre, sur les navires de guerre, le tube se prolonge souvent, autour de l'arbre, jusqu'au palier arrière; sur plusieurs grands paquebots, le tube des arbres latéraux, en dehors de la carène, est remplacé par un prolongement de la carène ellemême. Ce sont là des détails de la charpente du navire et non de la machine.
On peut rattacher, à l'étude de la machine, celle des supports en V des hélices latérales. . Ces pièces ont été pendant longtemps fondue d'une seule pièce, en bronze sur les navires doublés en cuivre, en fonte de fer, sur les navires à carène en fer; on les fait souvent aujourd'hui en acier moulé, d'une seule pièce. II est préférable de faire les supports en V d'assemblage, afin d'éviter l'effet des déformations des pièces coulées par rapport à leur modèle, et de pouvoir placer l'axe du support exactement à la position prévue pour l'axe de l'arbre. Les V d'assemblage peuvent se faire en tôle emboutie, avec talons d'attache sur la carène, comme le représente la figure 386; c'est la disposition la plus légère. On perd un peu, sous le rapport du poids, mais on gagne, sous le rapport de la résistance à la marche, en faisant le V de pièces massives, fig. 387, suivant la pratique adoptée aux Forges et Chantiers.
La charge des supports en V, calculée d'après le poids des pièces qu'ils ont à supporter, doit toujours être très faible, 0^,400 par centimètre carré, par exemple, par traction, et 0k,250 par compression. Cette charge, en effet, ne représente qu'une très faible fraction de la fatigue
véritable, laquelle est due aux efforts laléraux dus à rbélice el surtout aux trépidations. Les trépidations imprimées par les hélices, tout à fait
JÊ^toX:
Fig.
indépendantes de celles dues aux forces d'inertie dans la machine, sont toujours vives, el deviennent violentes aux grandes vitesses.
Les supports en V intermédiaires, lorsque la longueur des arbres extérieurs oblige à en établir, n'ont à supporter, ni efforts latéraux dus à l'émersion des hélices, ni trépidations. Ils peuvent être beaucoup plus
légers que les supports arrière ; on les forme inèmi simple bras verLical, quand leur longueur est faible.
quelquefois d'un
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La coque doit être renforcée, à l'allacbe des supports en V, en proportion de la force de ces supports.