ARTICLE XII

Instructions pour ceux chargés de- la conduite de machines à vapeur d'après le nouveau système.

Nous avons vu (article îv) qu'un vide recevra et contiendra, probablement, plus tie chaleur latente qu'un plein; et il est évident que le piston laisse à chaque coup derrière lui, un vide qui doit

n8 MANUEL DU MECANICIEN

être rempli de chaleur latente tirée de la chaudière , indépendamment de la chaleur sensible qui donne à la vapeur la force expansive nécessaire pour faire marcher la machine. On peut donc en conclure , à priori, que si la machine est mise en mouvement avant que la vapeur ait acquis la force expansive avec laquelle on désire travailler, et qu'on la fasse marcher un peu vite avec la charge qu'elle peut supporter sous cette tension inférieure de vapeur , la chaleur active communiquée à l'eau par le feu, sera attirée si rapidement dans le cylindre pour y passer à l'état de chaleur latente, qu'il sera très difficile d'augmenter convenablement la force de la vapeur dans la chaudière, et l'on pourra ainsi brûler une grande quantité de combustible sans produire l'effet désiré. Cette supposition est d'ailleurs confirmée par l'expérience. Pour économiser le combustible , il faut retenir la vapeur dans la chaudière , jusqu'à ce qu'elle y ait acquis une force

CONSTR. DE MACHINES A VAPEUR. 119 expansive plus grande que celle qu'on est dans l'intention d'employer ; ce que Ton voit par le soulèvement de la soupape de sûreté, ayant le poids placé à une plus grande distance du centre qu'à l'ordinaire. Si l'on fait marcher alors la machine, la force sera réduite au degré convenante avant que le cylindre soit échauffé. Il faut avoir soin que la machine ne parte pas avec un mouvement trop rapide, afin qu'elle attire moins de chaleur latente , et qu'elle en emploie plus en état de chaleur active ; de cette manière la machine continuera de marcher et de produire de grands effets, si l'on a soin d'alimenter le feu.

S'il s'agit de faire remonter un. bateau contre le courant d'une rivière dont la vitesse est inégale, il faut, lorsqu'on est dans les endroits où le courant est moins rapide, arranger la soupape d'admission de telle sorte que la vapeur n'entre dans le cylindre que pendant un seizième eu un quart de la course, Faites travailler

ï20 MANUEL DU MECANICIEN

pendant ce temps la pompe alimentaire pour introduire une bonne quantité d'eau dans la chaudière 5 poussez le feu, afin qu'en arrivant à l'endroit rapide au courant, la force élastique de la vapeur soit prête à soulever la soupape de sûreté avec une double charge; arrivé à ce point, changez votre soupape pour admettre la vapeur jusqu'à la moitié de la course, et arrêtez la pompe alimentaire; par ces moyens vous aurez une force quadruple qui fera aisément remonter le bateau contre la plus grande vitesse du courant; et en soutenant l'intensité du feu, vous pouvez maintenir cette même force jusqu'à ce que la difficulté soit entièrement vaincue. On pourrait de même régler la quantité de vapeur admise de la chaudière dans le cylindre , en ouvrant ou en fermant plus ou moins le robinet de vapeur ; mais on perdrait beaucoup par ce moyen, puisque ce serait revenir à l'ancien procédé de travailler avec de la vapeur d'une petite force, tandis qu'on

CONSTR. DE MACHINES A VAPEUR. 121 en aurait de très forte dans la chaudière. Si la machine était appliquée à faire marcher une voiture sur une honne route : dans les descentes ou sur les niveaux, il faudrait engrener les roues de manière qu'elles tissent plus de révolutions pour un même nombre de coups de piston , et remplir la chaudière comme ci-dessus; en arrivant au pied de la montée, on engrènerait de manière que les roues marchassent moitié ou trois quarts moins vite par rapport à ïa machine; par ce moyen on aurait huit ou seize fois la force pour surmonter l'obstacle avec une vitesse moitié ou trois quarts plus petite, ce qui mettrait à même de remonter toute montagne sur laquelle les roues ne glisseraient pas. Si un roulier, conduisant une voiture attelée de cinq chevaux, pouvait avoir à volonté soixantequinze autres chevaux pour aider ses cinq, il remonterait facilement les montagnes les plus escarpées. Lorsqu'il s'agit d'un travail régulier, tel que la mouture,

le sciage, etc., il faut arranger la soupape d'admission de manière que la force de la vapeur, dans la chaudière, puisse se soutenir malgré la quantité de chaleur employée par la machine , et on obtiendra des effets bien plus considérables d'une même quantité de combustible.

L'expérience suivante a constaté l'exactitude de ces principes.

J'ai construit, pour le comité de santé de Philadelphie , une machine destinée à nettoyer le fond des bassins et rivières, qu'on appelait YOrutker amphibolos. C'était un bateau plat de 3o pieds de long sur 12 pieds de large, avec des seaux attachés à une chaîne sans fin, pour amener de la vase du fond , et des crochets pour en retirer des morceaux de bois, des pierres et autres obstacles. Ces seaux étaient mus par une petite machine à vapeur placée sur le bateau , et dont le cylindre avait 5 pouces de diamètre et le piston 19 pouces de course. Cet appareil fut construit dans mon

CONSTR. DE MACHINES A VAPEUR. ra3 atelier situé à un mille et demi de la rivière Schuylkill, où il fut mis à l'eau. Le bateau s'est enfoncé dans l'eau de 19 pouces, déplaçant ainsi 55i pieds cubes; ce qui , à 62, 5 livres, poids d'un pied cube d eau , donne pour le poids du bateau , 34,4^7 livres ; divisant cette quantité par 2i3, poids d'un baril de farine, nous trouverons que le poids du bateau, y compris celui de la machine , était égal à celui de 161 barils de farine. Ajoutez à ce poids celui des fortes pièces de charpente et des roues qui ont servi à ce transport, ainsi que celui des personnes qui sont montées dans le bateau pendant son trajet, et vous aurez un poids total égal , au moins , à 200 barils de farine. La petite machine a transporté ce lourd fardeau à travers la ville , en faisant le tour de la place du centre (center square}', et, quoique la vitesse n'en fût pas grande, nous avons estimé qu'elle était capable de lui faire remonter les pentes les plus rapides qu'il doit y

avoir sur des routes dites Turnpikes (i), et que la loi a limitées à quatre degrés. Lorsque ce bateau fut mis à l'eau, nous arrangeâmes une roue à pales à sa poupe pour le faire avancer , en y appliquant la force de la machine. Quoique le bateau fût carré aux deux bouts , et par consequent mauvais marcheur , et qu'il tirât 19 pouces d'eau, nous avons jugé cependant que, si la machine eût été avantageusement employée à donner un mouvement convenable à des roues à pales , ce bateau eût pu faire tête au courant du Schuylkill. L'expérience a démontré qu'une embarcation convenablement construite aux deux extrémités , se meut dans Feau avec beaucoup plus de facilité qu'un bateau de la construction de celui-ci , et que sa longueur n'influe

(1) Turnpike road se dit d'une route construite et entretenue par une société anonyme, qui est autorisée par le gouvernement à percevoir un droit de péage.

( Traducteur. )

CONSTil. DE MACHINES A VAPEUR. I25 pas sensiblement sur la resistance : nous pouvons donc conclure, sans craindre de nous tromper, qu'un bateau de 16 pieds de large et 90 pieds de long, tirant 1 pieds d'eau , et dont le poids serait de 86 tonneaux , égal à go3 barils de farine, pourrait franchir jusqu'à sept ou huit milles par heure , à l'aide d'une machine dont la force serait quadruple de celleci (1). Cette force serait suffisante pour faire remonter un pareil bateau contre le Courant du Mississipi, à raison de quatre milles par heure. Prenant en considération la manière provisoire dont toutes les pièces qui servaient à cette expérience étaient construites, et l'énorme frottement qu'on avait par conséquent à vaincre , ainsi que l'immense disproportion qui existait entre la force de la machine et sa charge, il serait impossible de

(1) Il faut se rappeler que ce livre fut publié environ deux ans avant la mise en activité du premier bateau à vapeur qui ait bien réussi. ( Traducteur. )

i26 MANUEL DU MÉCANICIEN

douter qu'une voiture à vapeur ne pût être construite de manière à transporter ioo barils de farine à la distance de 5o milles, en 24 heures, sur une bonne route j et que , lorsque tout serait bien arrange pour l'approvisionner d'eau et de combustible à des distances convenables, une telle voiture ne donnât autant de profit aux entrepreneurs que dix voitures de rouliers, attelées chacune de cinq chevaux. Jugeant que les propriétaires des Turnpike Roads sont les seules personnes que l'intérêt devrait diriger vers une pareille entreprise , j'ai fait le devis suivant pour être soumis aux directeurs de la compagnie du Philadelphia and Lancaster Turnpike.

CONSTR DE MACHINES A VAPEUR. 127

A la compagnie du Lancaster Turnpike Road.

Messieurs,

Permettez que je soumette à votre attention l'exposé suivant :

Je pense que Ton pourrait construire des voitures qui seraient mises en mouvement par une machine à vapeur de mon invention, et capables de transporter des marchandises de Philadelphie à Columbia , et retour, à beaucoup moins de frais que par la force des animaux.

J'estime le coût de la machine à. . . . i5oo dollars, — de la voiture à. . . . 5oo

Frais imprévus 5oo

Total. . . . 25oo

Ces voitures doivent transporter 100 barils de farine en faisant trois milles par heure sur des chemins unis , et un mille dans les montées et les descentes; ou environ quarante milles par 24 heures de marche, faisant le voyage de Columbia en deux jours,

ii8 MANUEL DU MÉCANICIEN

11 faut cinq voitures attelées de cinq chevaux chacune , pour transporter ioo barils à la même distance, en trois jours de marche. J'estime les frais de ce transport comme il suit :

5 voitures à ioo dollars (le plus lias

prix ) ...... 5oo

i5 chevaux à ioo dollars l'un. . . . 2600 Harnais pour 25 chevaux, à 7 ^5

dollars l9$il5

5 toiles pour couvrir les voitures, à

7 dollars 35

3o sacs pour avoine, à un dollar. . . 3o

5 crics à 6 dollars l'un 3o

5 fouets à 75 cent 3,75

5 auges à 2 dollars 10

5 boîtes à graisse à 33 cent 1 ,65

Total 33o4,i5

Coût de la voiture à vapeur, .... 25oo

Différence du premier coût en faveur

de la voiture à vapeur 804 , 1 5

La voiture à vapeur fera le voyage

en deux jours , portant 100 barils

de farine à 1 dollar 25 cent. . . i25