C. Balancier

D. Volant;

E. Condenseur;

F. Pompe à eau froide;

G. Pompe alimentaire;

R. Soupape de sûreté, qui peut être chargée de ioo à i5o livres par pouce carré de surface. Il n'est jamais nécessaire d'en mettre davantage, et elle ne doit pas être assujettie autrement.

Opération.

La chaudière étant remplie aux troisquarts environ d'eau pure, on allume le feu. La fumée, accompagnée de la chaleur qu'elle entraîne, après avoir parcouru , en dessous , la longueur de la chaudière, entre dans le cylindre inté-

i'orce de six chevaux; fig. 4> 5 et 6, dans lesquelles les mêmes lettres indiquent les mêmes objets que ci-dessus. ( Traducteur, )

CONSTR. DE MACHINES A VAPEUR. i5<j

rieur, et passe au milieu de l'eau pour gagner la cheminée; elle agit ainsi sur une grande surface.

Lorsque la vapeur soulève la soupape de sûreté K, on ouvre le robinet*, alors elle entre dans le cylindre B pour faire monter et descendre le piston , qui , par la bielle i , fait tourner le volant D. La roue dentée n entraîne un arbre L, lequel fait tourner l'arbre vertical de la soupape tournante 8, qui laisse entrer et sortir la vapeur au moment convenable.

La vapeur, sortant par le tuyau 4?

courbé et plongé dans l'eau de la bâche E? y est condensée par le contact extérieur de l'eau de la bâche, qui est constamment renouvelée par la pompe F; l'eau qui provient de la condensation descend par le tuyau 5 à la pompe alimentaire G , d'où elle est renvoyée à la chaudière par le tuyau 6.

Mais l'eau se décompose peu à peu par Tébullition :, il en résulte un gaz incondensable , ce qui oblige d'adopter la sou-

it>o MANUEL DU MECANICIEN

pape 7 qui , à chaque introduction de nouvelle vapeur venant du cylindre , s élève, laisse échapper une petite portion de ce gaz , et le vide se fait instantanément et au moment même où. la manivelle passe par les points morts.

La petite perte d'eau qui résulte de cette cause peut être réparée en condensant une faihle portion de la vapeur qui s'élève de l'eau de condensation , et qui passera par le tuyau 9 , à travers un robinet dont l'ouverture est de ~ de pouce de diamètre, pour arrivera la pompe alimentaire; cette quantité d'eau peut paraître petite pour une machine de la force de vingt chevaux, mais elle est suffisante.

Aucun dépôt ne peut se former dans la chaudière,, puisqu'il n'y entre que de l'eau distillée. Elle durera donc beaucoup plus long-temps , et exigera moins de combustible que dans les autres machines. L'eau bourbeuse, ou tenant en suspension des corps étrangers quelcon-

CONSTR. DE MACHINES A VAPEUR. i6!

ques, peut servir à la condensation ; et, puisque la machine travaille également bien pendant que l'eau bout dans le condenseur, on peut faire servir le feu à deux usages à la fois , au travail de la machine et à 1 evaporation des liquides salins ou sucrés , et , par conséquent , il y aura beaucoup d'économie.

Si la vapeur est contenue dans la chaudière jusqu'à ce qu'elle soulève la soupape de sûreté chargée, par exemple, d'un poids de cent livres par pouce carré ; que le cylindre ait neuf pouces de diamètre et le piston trois pieds de course \ que celui-ci donne trente-six coups par minute; la force de la machine sera égale à celle de vingt chevaux attelés , et pourra moudre vingt boisseaux de blé par heure (i), ou scier cinq mille pieds carrés de planches en douze heures. Si Ton retient la vapeur par un poids de

(i) Le boisseau de blé pèse 60 livres anglaises, s'il est Je bonne qualité. ( Note du traducteur. )

cent cinquante livres par pouce carré sur la soupape de sûreté, la force de la machine sera égale à trente chevaux, tout étant égal d'ailleurs relativement à l'étendue de la course du piston et au ■ nombre de coups par minute; dans l'un et dans l'autre cas on suppose l'entrée de la vapeur interceptée ) lorsque le piston a parcouru le tiers de sa course.

Plus on retient la vapeur enfermée dans la chaudière , sans lui permettre de s'introduire dans le cylindre, et plus une même quantité de combustible donne de force élastique à la vapeur. Chaque fois que l'on ajoute 3o degrés à la température actuelle de l'eau, chaque fois on double la force élastique de la vapeur qui s'en élève; de sorte que, si Ton porte la température au double, on obtient une force expansive environ cent fois plus grande. En observant bien ces principes , on peut réduire la quantité de combustible à environ un tiers de celui qu'on emploie dans les autres machines pour

CONSTR. DE MACHINES A VAPEUR. t63 produire une force égale. Le poids de cette machine n'excède pas le quart du poids des machines ordinaires; elle est d'ailleurs plus simple, plus durable, moins coûteuse, et plus propre à tous les usages, surtout s'il s'agissait de l'appliquer au mouvement des voitures et des bateaux. Elle n'exige qu'autant d'eau que le combustible en peut réduire en vapeur , et cette vapeur peut être employée ensuite à chauffer des appartemens ou des ateliers 5 ou bien le condenseur E peut servir ou comme appareil de distillation , ou comme cuve de fabricant de papier , ou comme chaudière de brasserie, de teinturerie, etc. , etc.

» wwim\wrtviwwww»wiv,w vwwi'

Description du piston a garniture métallique .

Dans les anciennes machines à vapeur le frottement du piston dans le cylindre offre une résistance très considérable , qui diminue d'autant la force effective de la machine. Ces pistons ont en outre l'inconvénient de se déranger souvent , et de forcer par conséquent à arrêter la machine pour en renouveler la garniture.

Par cette raison \ il ne sera peut-être pas inutile de donner ici la description d'un piston à garniture métallique, inventé par M. Browne, avocat à Philadelphie, et qui a été employé avec un succès parfait par plusieurs mécaniciens français , notamment par M. Daret et M. Bresson, dans des machines à vapeur de différentes dimensions.

J'ai eu l'honneur de présenter à la So-

PISTOJN MÉTALLIQUE. i65

ciétë d'encouragement pour l'industrie nationale, un journal américain contenant la description de ce piston , et il se trouve consigné dans son bulletin du mois d'avril 1818, d'où j'extrais la description suivante :

« Le corps du pistou à garniture métallique, perfectionné par M. Browne, est formé de deux plateaux circulaires de même grandeur , traversés au centre par la tige , et séparés par un intervalle occupé par la garniture , composée de trois segmens de cercle, de trois coins triangulaires, équilatéraux, de même épaisseur que les segmens , et d'un ressort annulaire placé au centre de ce système de garniture.

» L'extrémité inférieure de la tige du piston est de forme conique, pour retenir le plateau inférieur; un peu audessus de ce premier plateau, la tige est diminuée de diamètre, avec épaulement, sur lequel pose le second plateau; un écrou, vissé à la tige , sert à fixer solide-

i66 ADDITIONS DU TRADUCTEUR,

ment le plateau sur cet épaulement. C'est dans l'intervalle qui sépare les deux plateaux que la garniture métallique est établie et maintenue; les trois segmens de cercle rapprochés forment ensemble, par leurs bords extérieurs, un cercle dont le diamètre est égal à celui du corps de pompe mesuré intérieurement, et sensiblement plus grand que le diamètre des plateaux. Les trois pièces triangulaires , logées dans les angles formés par la réunion des segmens , et pressées du centre vers la circonférence par le ressort annulaire J d'une élasticité convenable, tiennent les segmens en contact avec la paroi intérieure du corps de pompe, parfaitement alésé et cylindrique; au fur et à mesure que les segmens s'usent, ces pièces triangulaires, en s'avançant proportionnellement, ferment constamment les vides que laissent les segmens à leurs points de contact; mais comme les segmens et les pièces triangulaires sont en métal très dur , et que

PISTOIN METALLIQUE. 167

le ressort annulaire les presse uniformément contre la paroi intérieure du corps de pompe , et seulement de la quantité nécessaire pour les maintenir dans une juxta-position, il en résulte que la garniture métallique ainsi disposée, dure très long-temps.

» L'auteur a fait construire des pistons de ce genre avec des soupapes qui ferment l'espace triangulaire equilateral que laissent entre eux les segmens et les coins réunis.

» L'expérience a prouvé que ce piston remplit parfaitement son objet dans les pompes aspirantes et foulantes , les machines à vapeur, et même les machines pneumatiques , surtout lorsqu'il est construit avec le soin et la précision nécessaires. »

Explication des figures 7 et 8 .

Fig. 7. Coupe verticale du piston par son diamètre :

A. Tige du piston-,

B, B. Plateau inférieur; G, C. Plateau supérieur -,

D. Écrou; E, E. Segmens;

F. Ressort.

Fig. 8. Plan qui montre la garniture à découvert :

G, G, G. Coins triangulaires.

Les mêmes lettres désignent les mêmes objets.

Description de la soupape tournante.

Si l'on s'est Lien pénétré de ce qui précède , il ne sera plus nécessaire que d'étudier l'opération de la soupape tournante (i)? pour comprendre parfaitement le jeu de la machine.

(i) On doit cette pièce importante à M. Luther Stephens de Lexington, dans l'état de Kentuckey ; ce jeune homme, menuisier de son état, n'avait jamais vu de machine à vapeur , lorsqu'il lut pour la première fois l'ouvrage d'Oliver Evans; quand il arriva assez loin pour savoir que la vapeur , admise alternativement à chaque extrémité d'un cylindre ; donnait du mouvement à la machine en forçant le piston à monter et à descendre, sa