DES LUMIÈRES

A l'admission

CO

co

ta

co

îO

H OQ

ta

es

mi

"S Si

OT, OT', soit par un excentrique fictif dont le centre est sur la droite TT'.

Le rayon de la coulisse est la longueur même de la bielle AB : dans la position de la figure 73, c'est-à-dire quand la manivelle motrice est au point mort^ on peut manœuvrer Farbre de relevage sans déplacer le tiroir, qui donne à ce

Fig. 73. — Schéma du mécanisme de distribution par coutisso

de Gooeh.

OT, 0T\ ravons des exeeotriques ; — CC\ coulisse suspendue au point fixe E ; AB, bielle du tiroir, suspendue au levier HK de l'arbre de relevage K.

moment Vavance linéaire. Il en est de même quand la manivelle motrice est à son autre point mort. La coulisse de Gooch donne des avances linéaires constantes pour toutes les positions de Tarbre de relevage, du moins quand elle est montée régulièrement, de telle sorte que Tare CC se place normalement à l'axe OX, quand la manivelle motrice passe par ses points morts.

La constance des avances linéaires n'entraîne pas celle des périodes d'admission anticipée, qui sont d'autant plus longues que le coulisseau est plus près du milieu de la coulisse : les centres des excentriques fictifs sont rangés sur la corde T^T'j (fig. 74), et l'admission anticipée se produit pendant le parcours d'un arc de projection constante EG^, c'està-dire pendant le parcours d'un angle d'autant plus grand que le rayon, qui varie de OT, à OG,, est plus petit.

DISTRIBUTIOX

La coulisse d*AUan (fîg. 75) à un levier KH de Tarbre de relevage, dont un second levier KH' porte la bielle AB du tiroir : quand on fait tourner cet arbre, on élève la coulisse et on abaisse la bielle, et vice versa. Les avances linéaires ne sont pas constantes, mais la variation en est moindre qu'avec la coulisse de Stephenson.

Les mécanismes de Gooch et d'AUan demandent une long^ueur plus grande que celui de Stephenson, pour être montés dans des conditions analogues , puisqu'il faut loger en plus la bielle AB.

Dans l'appareil de WalschaertSy un seul excentrique

DE LA VAPKCR 435

est droite ; elle est suspendue

Fig. 74. — Variation de la période d'admission anticipée, avec avance linéaire constante.

Le parcours angulaire pendant cette période varie de Ta T, à G^G^ quand le centre de l'excentrique fictif passe de T^ à G,.

OT,, calé perpendiculairement

,.a...fe ...

H t ;:: ft r:: în'

Fig. 75. — r;Goulisse d'Allan, schéma.

^T, OT", rayons des excentriques ; — K, arbre de relevage, auquel est suitponduo la coulisse, CC, en H et la bielle du tiroir, AB, en H'.

à la manivelle motrice OM, (Hg. 76), fait osciller la coulisse

ce autour d'un axe fixe I. La bielle AB, articulée en B sur le levier EF, est suspendue au levier KH de l'arbre de relevage K, de telle sorte qu'on peut déplacer l'extrémité A dans toute l'étendue de la coulisse. L'extrémité E du levier EF est rattachée à la tête du piston moteur par la biellette ME. Enfin le point F, guidé en ligne droite suivant X'Y', conduit le tiroir.

Fig. 76. — Schéma de la distribution Walschaerts.

OT4. rayon de l'excentrique unique; — CC\ coulisse oscillant autour du point fixe I ; — AB, bielle suspendue au levier HK de Tarbre de relevage K ; — EBF, levier d'avance, commandé en E par la crosse de piston et entraînant par F le tiroir.

Pour déterminer les excentriques fictifs équivalents à ce mécanisme, il faut considérer le levier EF comme une coulisse droite, dont Textrémité E est conduite par la manivelle motrice même, OM^ (fig. 76) : quant à la coulisse CC, qui oscille autour de l'axe I, ce n'est qu'un balancier de renvoi qui réduit plus ou moins Tamplitude du mouvement donné par l'excentrique OTj, et qui en renverse le sens quand le point A se trouve entre I et G'. Cette coulisse GC équivaut donc à un excentrique perpendiculaire à OM^ et dont le rayon varie de OT^ à OT'^ (fig. 77). Soit OT cet excentrique équivalent, pour une position quelconque de l'arbre de relevage ; d'après la règle générale, on divise M^T par un

Fig. 77.— lixcentriques fictifs de la distribution Walschaerts.

point L placé comine le point F, qui mène le tiroir, sur la coulisse droite EB. L'excentrique fictif a pour rayon OL. Tous les points L ainsi construits se rangent sur la ligne droite L^L'^,

Les avances linéaires de la distribution Walschaerts sont constantes, aux divers crans de marche, parce que le centre de l'arc CC de la coulisse se trouve précisément en B, quand la manivelle motrice est à l'un de ses points morts : on peut alors

manœuvrer l'arbre de relevage sans déplacer le tiroir, qui, dans cette position, donne l'avance linéaire.

Le mécanisme de *' Walschaerts donne à peu près la même distribution sur les deux faces du piston , parce qu'elle élimine l'influence perturbatrice qui provient de la bielle motrice, en prenant un de ses mouvements de commande sur la crosse même du piston.

Dans la distribua tion de Marshall, la tige du tiroir, BX' (fig. 78), est conduite par un point A d'une barre menée par l'excentrique OT, calé dans la direction même de la manivelle motrice OM ; le point G de cette barre est astreint à

Fig. 78. — Distribution Marshall.

OT, rayon de l'excentrique; — TCA, barre dont le point C décrit un arc de cercle autour de Texlré- ■nilé H du levier HK de l'arbre de relevage K, et dont le point A conduit le tiroir.

décrire un arc de cercle autour d'un centre H, qui peut occuper diverses positions sur l'arc H;,, Ho H^» : le point H est l'extrémité du levier de l'arbre de relevage, dont l'axe est en K.

Pour trouver les excentriques fictifs, on prend (fîg. 19). sur la perpendiculaire au rayon de l'excentrique OT, des longueurs OD, OD' égales à la demi-course la plus grande du

point C projeté sur une parallèle à OX; il suffit alors de diviser TD prolongé de telle sorte que -^- = -^ . Le centre de Texcentrique fictif se déplacera sur LL'.

La distribution, de Marshall donne encore des avances linéaires constantes aux divers crans de marche, pourvu que le point C, articulé sur la bielle de suspension HG, vienne se projeter sur l'axe K de l'arbre de relevage quand la manivelle motrice passe à ses points morts. Alors la manœuvre de l'arbre ne déplace pas le tiroir.

La distribution Marshall se prête à des variantes assez nombreuses. Le point A, qui conduit le tiroir, peut être placé entre le centre de l'excentrique T, et le point K guidé par l'arbre de relevage; l'excentrique est alors à l'opposé de la manivelle motrice (fig. 80).

Si l'admission se fait par les bords intérieurs d'un tiroir cylindrique, la poulie d'excentrique reste calée suivant la manivelle motrice quand le point A se trouve entre les deux points guidés T et G, ou, au contraire, est à l'opposé de la manivelle quand A est placé sur le prolongement de TG. En pratique, le calage de l'excentrique présente de petits écarts de direction.

La barre de la distribution Marshall n'agit pas en tirant ou en poussant le tiroir suivant sa longueur, mais est sou-

Fi«

Excentriques fictifs de la distribution Marshall : les centres de ces excentriques se rangent sur la droite LL'.

mise à dea efTorls Iransvereaux. La forme est établie en

fig. 80. — Distribution Marshall de n la Charente », construite vers 1887 par les Forges et Chantiers de la Méditerranée : excentrique talé a peu près ù l'opposé de la manivelle motrice; l'extrémité de la barre (â gauche) oscille autour d'un centre qu'on déplace par l'arbre de relevage.

:onséquence, pour que ces efforls ne la fassent pâs flécbir. La distribution Joy (fig. 81) n'a plus d'excentrique. Un

levier GH est articulé en un point de la bielle motrice, point qui décrit une courbe voisine d'une ellipse, et à l'ex-

irémité H sur une tige HF oscillant autour d'un point fixe F. Le point H parcourt un arc de cercle voisin d'une droite perpendiculaire à Taxe OX du cylindre* Un second levier EPK est articulé en un point E de GH ; le point P de ce levier est astreint à se mouvoir dans une coulisse fixe GC, et le point K conduit la bielle KB du tiroir. La coulisse fixe GG' peut se déplacer à volonté et occuper toutes les positions entre G^ GV, correspondant à la marche avant, et G^ G'^», correspondant à la marche arrière, en pivotant autour de son milieu J.

Le point P du levier venant se placer au milieu J de la coulisse dans la position de la figure, quand la manivelle motrice est à ses points morts, on peut alors déplacer la coulisse sans que le tiroir bouge : les avances linéaires sont constantes.

Bien d'autres appareils à coulisse pour changement de marche se rapprochent plus ou moins des types qui viennent d'être décrits. D'une manière générale, on peut dire que les divers systèmes de coulisses réalisent des distributions à peu près équivalentes: les différences les plus importantes résultent de la constance ou de la variation des avances linéaires. Ge sont surtout les facilités de Tinstallation sur chaque machine qui font choisir un système. Par exemple, lorsque la place est suffisante pour que les tiroirs se logent commodément à côté des cylindres, de telle sorte que l'axe du tiroir se trouve dans le plan formé par l'axe du cylindre et Taxe de Tarbre moteur, les distributions de Stephenson, de Gooch, d'Allan conviennent. Au contraire, si le tiroir doit être monté au-dessus ou au-dessous du cylindre d'une machine horizontale, ou latéralement dans une machine verticale, c'est-à-dire quand l'axe du tiroir et l'axe du cylindre sont dans un plan perpendiculaire ou oblique à l'axe de l'arbre moteur, les distributions de Walschaerts, Marshall, Joy sont, en général, plus commodes.

On demande aux coulisses deux genres de service différents : ou bien la coulisse n*est qu'un simple appareil de

changement de marche : l'arbre de relevage est toujours placé dans l'une ou l'autre de ses positions extrêmes; ou bien la coulisse sert en outre à faire varier la distribution de la vapeur et fonctionne dans ses positions intermédiaires.

50. Commande de Tarbre de relevage. — On manœuvre simplement l'arbre de relevage des petites machines à l'aide d'un levier, qu'un verrou, pénétrant dans les encoches d'un secteur denté, permet d'arrêter dans une série de positions. Souvent on préfère une vis que fait tourner un volant de manœuvre ; cette vis déplace un écrou qui pousse ou qui tire une tringle articulée à l'extrémité d'un levier calé sur l'arbre de relevage. C'est une disposition fréquemment adoptée pour les locomotives.

Quand l'effort à produire dépasse une certaine valeur, la manœuvre à bras devient difficile ou impossible. Une machine auxiliaire commande alors les mécanismes de relevage. Un piston, pressé par la vapeur dans l'un ou l'autre sens, convient pour la manœuvre de la tringle, qui fait tourner l'arbre de relevage ; pour régler l'action de ce piston, on conserve la vis manœuvrée à la main, dans l'appareil à contre-poids de vapeur (fig. 82) : le pas de la vis est assez faible pour qu'elle ne soit pas- réversible, de telle sorte qu'il est nécessaire de la faire tourner à la main pour que le piston se déplace.

On conjugue aussi le piston moteur de l'arbre de relevage avec un frein à huile, formé d'un piston qui se meut dans un cylindre rempli d'huile, dont les deux côtés peuvent communiquer par un tuyau muni d'un robinet. Tant que ce robinet est fermé, le mouvement est impossible : avec une faible ouverture du robinet, le mouvement est lent et on reste facilement maître de l'appareil.

On fait aussi usage d'une forme simple de serco-moteur, disposé pour que le piston poussé par la vapeur reproduise exactement le déplacement donné par la main à un levier de manœuvre. La vapeur est distribuée dans le cylindre par

un tiroir sans recouvrements. En déplaçant le levier de manœuvre à partir de sa position moyenne, on admet la vapeur dans le cylindre : le pisLon se met en marche, mais

f\g. 83. — CbanKemenl de marche à ronlrepoicls de VHpeur, jioiir mochinc marine, conslruitD en ISTQ : un petit dâplacement prâliminiiirc du volant de munneuvre ouvre l'admiBsioii sur une des fucea du piston, qui dépliici' l'arbre de TL-lcvagc quand un faJI luurner la vis.

alors il ramène le tiroir vers sa position nioyonno, qu'il îitleint quand la course du piston correspond à celle du levier de nuinwuvrc. L'appareil s'arrôle alors.

SI. HécaniBmes divers de changement de marche. ~ Les

distributions, obtenues â l'aide des mécanismes de changement de marche, se rapprochent de celles que donnerait un excentrique fietif, de ealage et de rayon variables. En réalisant cet excentrique fictif, on obtient les niémea effets.

Le centre de VexeeiUriqite sphêriqae Tiipier peut se déplacer suivant TT' (ftg. B3), parce que la poulie est articulée en K sur un axe porté par l'arbre moteur. Dans ce déplacement, le centre parcourt, au lieu d'une ligne droite, un arc de

cercle, TT'; ce qui a obligé à donner la forme sphérique l'extérieur de la poulie et au collier d'excentrique.

L'excentrique mobile porte une seconde articulation, i D, avec une biellette, qui le rattache à un manchon S pouvant glisser le long de l'arbre. Il est facile de déplacer ce manchon et de l'arrêter dans une position quelconque; sa surface extérieure présente deux joues, entre lesquelles est monté un second manchon S' qui l'entoure. Ce second manchon, fileté sur sa face extérieure, ne participe pas i\ la rotation de l'arbre de la machine, et on peut lui imprimer à volonté un déplacement longitudinal en le faisant tourner dansunécroufixeE, à l'aide du volant V.

La transmission hydraulique des pressions donne un moyen simple en prîn-

Pig. 83. — Kxcenlriqiie sphérique Tripier.

cipe de réaliser les excentriques fictifs d'une coulisse : la poulie d'excentrique est fixée sur un piston, qui joue dans un cylindre fixé à l'arbre moteur (ou, inversement, c'est le cylindre qui se déplace sur le piston) ; la course est égale et parallèle à la droite (TT') que doit parcourir le centre

de la poulie. L'appareil de manœuvre consiste en un cylindre pareil avec piston ; deux conduits réunissent deux à deux les extrémités des cylindres. Tout l'appareil étant plein d*eau, de glycérine ou d'huile, un piston entraine Tautrc. Pour qu'il ne se produise pas de jeu dans la transmission, il faut que le fluide remplisse toujours complètement les cylindres et les conduits. Si le principe est simple, il est assez difficile d'établir la double communication étanche entre le cylindre mobile, qui tourne avec l'arbre de la machine, et le cylindre fixe. M. Muller a employé à cet effet, il y a une vingtaine d'années, des tuyaux de cuivre flexibles, qui viennent se fixer sur la bielle du tiroir. La disposition de Joy consiste à forer des conduits dans Tarbre et dans ses coudes, avec raccords au bout de Tarbre et dans un des paliers.

On voyait à l'exposition de 1900 une machine à plusieurs cylindres, étudiée par M. Bonjour, où la transmission hydraulique était appliquée directement à la commande des tiroirs, chaque tiroir étant actionné par un piston poussé par un liquide refoulé par un autre piston. Le piston commandé répétait les mouvements du piston moteur.

52. Distributions à deux tiroirs. — Avec un tiroir conduit par un excentrique, ou par une coulisse, qui donne à peu près la même distribution que des excentriques fictifs, on ne peut obtenir une courte période d'admission qu'en augmentant beaucoup les périodes d'échappement anticipé et de compression. Les distributions à deux tiroirs combinent une grande détente et une compression modérée ; elles sont généralement disposées pour que cette détente soit variable à volonté.

Un procédé, simple en principe, consiste à séparer les organes d'admission et d'échappement, en montant, sur des côtés opposés du cylindre, deux tiroirs différents, conduits chacun par un excentrique. Ces tiroirs sont réduits à des plaques masquant ou démasquant les lumières : comme il

Sauvage. — Macbikb a tapeur. 10

convient . que la pression les applique toujours sur leurs tables, le tiroir d'échappement doit jouer dans une cavité communiquant avec l'intérieur du cylindre.

Dans le système de Gonzenbach, un tiroir de distribution ordinaire (fig. 84), réglé pour une grande admission et pour une compression modérée, se meut dans une boîte à vapeur aussi petite que possible. La vapeur pénètre dans cette boite par un orifice, que peut fermer, à un moment convenable, la plaque, la glis-

iT^A ^^*\f,* sière, le taquet, la tuUe ou

le tiroir de détente, pièce conduite par un excentrique spécial. La détente commence au moment où cette fermeture se produit, mais l'espace libre, comprenant la boîte à vapeur du tiroir principal, est à ce moment agrandi.

Pour que l'appareil fonctionne convenablement, l'ouverture de la boîte à vapeur doit être déjà démasquée quand le tiroir principal découvre la lumière d'admission; une fois cette ouverture refermée, elle ne doit plus se rouvrir avant que ce tiroir n'ait recouvert la lumière d'admission qu'il couvrait; enfin la section de passage, offerte à la vapeur par l'ouverture de la boîte, doit être, autant que possible, supérieure à la section d'entrée dans la lumière donnée par Je tiroir principal, pendant la plus grande partie de l'admission.

On voit sur la coupe schématique de la glissière (fig. 84) que l'admission est interrompue par le contact des bords t et E' et i' et E, et que, pour passer d'une de ces positions à l'autre, la glissière doit se déplacer d'une longueur L -f- A. Pour une étude approximative de la distribution, on projette, sur l'axe M^M'^, le centre de l'excentrique qui conduit

Fig. 84. — Coupe schématique de la distribution Gonzenbach : îr, tiroir principal ; G', tiroir de détente venant fermer l'entrée de vapeur, EE', dans la boîte du tiroir principal.

la glissière. Quand cette projection passe sur les points E ou E' (fig. 85), l'orifice de la boite à vapeur s'ouvre ou se ferme.

Si le rayon de l'excentrique est en Oï'j quand la manivelle motrice passe par son point mort OMi, la détente commence au moment où ce rayon passe en OT'j .

Pour faire varier la détente, on modifie la course de la glissière, à l'aide d'un balancier de renvoi dont un des bras est variable ; c'est comme si on changeait le rayon OT'. Avec une course moindre, l'admission a lieu pendant une rotation plus longue.

Comme la vapeur pénètre de nouveau dans la boîte quand le rayon passe par la position symétrique (par rapport à M^^M'i) de celle qui interrompt l'admission, il faut qu'à ce moment la manivelle motrice ait dépassé la position OM2, pour laquelle le tiroir principal ferme la lumière du cylindre; cette condition impose une limite inférieure à la course de la glissière.

On peut aussi disposer le taquet de détente pour qu'il ferme, dans sa position moyenne, l'ouverture de la boite à vapeur; il détermine l'admission par le déplacement de ses bords extérieurs. Le taquet de détente a souvent la forme d'une grille, formée d'une série de barrettes jouant sur des lumières multiples ; on obtient ainsi une bonne section de passage sans exagération de la course.

Fip. 85. — Épure approchée de la distribution Gonzenbach. 0T{ étant le rayon de l'excentrique qui conduit la glissière, l'admission est interrompue quand ce rayon vient en OTs'. S'il est réduit à la longueur 0T{', le parcours angulaire pendant l'admission devient Ti'OTi'. OM, est la position de la manivelle motrice quand le tiroir principal ferme la lumière d'admission, 0M„ sa position au début de l'admission anticipée.

On réduit presque à rien l'espace libre supplémonUiirc dans la détente que donne la glissière Gonzenbach, en sup-

Fig 80 — Monlage de la gltsBiËre sur le dos du liroir

primant la cloison sur laquelle se meut la glissière et en la posant directement sur le tiroir principal, ce tiroir est

^ muni de deux lu-

^--■^ "~.T mières spéciales,

ajoutées au delà de ses bords extérieurs {fig. B6) et la face supérieure en est dressée . L'admission est interrompue quand la glissière vient fermer la lumière spéciale du tiroir.

L'étude de la distribution exige la détermination du mouvement relatif des deux tiroirs. On détermine approximativement ce mouvement avec une grande facilité, quand on peut négliger l'obliquité des bielles des tiroirs. OT et OT' (fig. 87) étant les rayons des deux excentriques, dans une position quelconque, un point de l'un des tiroirs se meut

/.yé'

Piff. ST. — Composition des excentriques :

le mouvement du point (', commandé par l'excentrique OT', par rapport A t, commandé par OT, est le même que le mouvement absolu de t" par rapport au centre fixe ; OT" f tant égal et parai-

DISTniBtIÎIDN DE LA VApeuR

Ud

comme [a projection ( de T et un point de l'autre comme la projection (' de T' ; en construisant OT" égal et parallèle à TT' et en prenant la projection (" de T", les distances Ot" et W sont égales. Le mouvement relatif de t' par rapport à ( est donc le même que le mouvement absolu du point (".

L'étude est alors aussi simple que celle de la détente Gonitenbach : si l'excentrique OT" convenait avec une glissière sur une plaque fixe, c'est en réalité l'excentrique OT', diagonale du parallélogramme construit sur OT et OT", qui donne la même distribution, quand la glissière se meut sur le dos du tiroir.

Fig. 8S. — Délente Meycr : la rotation de ta tige de commande, qu porte deux vis à fllels opposés, éloigne ou rapproche les deux parties ei et e'i'.

En faisant conduire la glissière par une coulisse ou par un mécanisme équivalent, on obtient de grandes variations dans la période d'admission.

Dans la détente Meyer, fréquemment employée, le rayon et l'angle de calage de l'excentrique qui conduit la plaque de détente ne changent pas; mais c'est la distance des bords de cette plaque qu'on peut faire varier, tille se compose de deux parties ei, e'i' {fig. 88) qui sont entraînées par deux écrous V, V, taraudés en sens contraires, et vissés sur la tige de commande. La rotation de cette tige éloigne ou rapproche les deux écrous et modifie la longueur ee'. Cette rotation peut se faire pendant la marche : d'une part, la

'.JC

tige est reliée au mécanisme, qui lui donne le mouvement de va-et-vient, par un joint qui en permet la rotation, et, d'autre part, elle glisse dans un manchon carré fixe, qu'on peut faire tourner à volonté. Chacun des taquets doit être assez long pour que jamais les bords i et i', qui ne jouent

aucun rôle dans la jj^ distribution, ne dé-

couvrent les lumières du tiroir principal.

Soit OT", (fig. 89) l'excentrique fictif qui représente le mouvement relatif de la plaque de détente sur le tiroir.

On mène deux perpendiculaires à Taxe OX, distantes de la longueur EE' — ee' ou A — L. L'admission cesse quand l'excentrique fictif passe en 0T"2, c'est-à-dire après une rotation, depuis le point mort, égale à T"iOT"2. Cet angle augmente quand la distance EE' — ee' augmente, c'est-à-dire quand on rapproche les deux taquets. Le taquet découvre la lumière du tiroir quand OT" passe en 0T"3 : il faut qu'à ce moment le tiroir principal ait interrompu l'admission. Quand la direction de OT^'g se rapproche de OM,, la fermeture de la lumière devient lente, et le laminage augmente.

Souvent on cale exactement à l'opposé de la manivelle motrice l'excentrique des plaques de détente Meyer, qui peuvent alors s'appliquer sur le tiroir des machines à changement de marche.

Au lieu de composer la plaque de délente de deux parties dont on modifie l'écartement, on obtient le même efiTet avec

Fig. 89. — Épure approchée de la distribution Meyer : radmission a lieu pendant le parcours angulaire variable T^'T^'.

une plaque unique de forme trapézoïdale (fig. 90), qu'on déplace suivant une perpendiculaire ZZ' à l'axe du mouvement X'Y' : ce déplacement transversal modifie la cote A — L qui contrôle la période d'admission. Les bords des lumières, ouvertes sur le dos du tiroir, sont parallèles à ceux de la plaque.

Par l'enroulement sur un cylindre de révolution , autour del'axe X'Y' du mouvement de va-etvient, des deux surfaces du tiroir et de la plaque qui frottent l'une contre l'autre (ûg. 91), les bords obliques deviennent des hélices ; et l'effet du déplacement transversal s'obtient par une rotation de la plaque, devenue cylindrique, autour de son axe. Telle est la disposition de Rider, d'une manœuvre commode, car un faible déplacement angulaire du taquet cylindrique produit les variations de détente, qui exigent plusieurs tours de la vis à filets opposés de Meyer.

La disposition Rider est aussi réalisée à l'aide de deux tiroirs cylindriques montés concentriquement l'un dans l'autre.

Au lieu de commander directement par un excentrique les taquets, qui viennent interrompre l'admission donnée par le tiroir principal, on peut les déplacer sur le tiroir à l'aide de butées, dont on change la position quand le degré d'admission doit varier. C'est ainsi que, dans l'ancienne distribution Farcot, les taquets sont entraînés par le tiroir principal, jusqu'à ce que la butée les arrête : l'admission ne peut être ainsi interrompue que si le tiroir n'est pas

Fig. 90. — Glissière à bords obliques, avec manœuvre transversale, suivant ZZ'.

iurivé à fond de course, c'est-à-dire pour une rotation, à parlir du point mort, inférieure au complément de l'angle d'avance. 3. Des butées fixes font découvrir de nouveau les lumières d'admission du tiroir.

Farcot a augmenté la période d'admission, en plaçant les taquets sur un tiroir spécial, superposé au tiroir principal, et commandé par un excentrique calé à 60° environ en avant de la manivelle motrice; ce tiroir ne sert qu'à étendre la période pendant laquelle les taquets peuvent se fermer; il porte des canaux constamment en communicationavec les deux conduits d'adm ission du tiroir principal.

de Ilertay et dis.

principe.

53. DUtribations Corliss. — Le nom de l'Américain Gcurj^e il. Corliss est attaché à une catégorie de machines caractérisées par des dispositions ingénieuses, a>dnt trait surtout à la distribution de la vapeur Nombreu\ sont les types de

Fig. Bl. — DÉlente Rider, coupe transversale; lu surface extérieure du tiroir principal est cj'llndrique et porte deux lumières â bords en hélice, sur lesquelles se meut le tiroir de détente.

D'autres systèmes, notamment Clacys ', présentent des dispositions analo^'ues

' \oir La machine ù vapeur, par K Samoge t I p plus de (lÉVails, Annale» de l'assotiation des tiigeme Ecolen spéciales de (iand, t. XV, 4" li\ raison

ces machines dus à Corliss lui-même, toujours à la recherche de nouveaux arrangements, et à d'autres constructeurs d'Amérique ou d'Europe.

Le succès des dispositions qu'il a imaginées montre comment on peut arriver à la réalisation des idées justes, en fait de construction de machines, pourvu qu'on sache résoudre les difficultés pratiques de Texécution. Mais, si l'on accepte la complication des machines Corliss, c'est qu'il en résulte des avantages importants.

Fig. 92. — Diagrammes d'indicateur relevés sur une machine Corliss.

Dans ces machines, les espaces libres sont petits; l'admission se fait sans laminage ; les périodes d'échappement anticipé et de compression sont courtes. Le diagramme d'indicateur se rgkpproche des tracés théoriques (fig. 92). On obtient ainsi le plus grand travail que puisse produire, avec un degré de détente déterminé, un cylindre de volume donné.

Le faible volume des espaces libres tient à deux causes : le diamètre du cylindre est petit, relativement à la course, ce qui réduit le vide dû au jeu indispensable laissé par le piston à fond de course; et les lumières sont courtes. En même temps, la surface des parois se trouve diminuée et ne dépasse guère celle de l'enveloppe cylindrique, avec deux bases planes.

La vapeur est distribuée par quatre obturateurs ou dis-

tributeurs, un pour l'admission et un pour Téchappement à chaque bout du cylindre (fîg. 93); dans les machines horizontales, les distributeurs d'échappement sont placés à la partie inférieure, pour assurer l'écoulement de l'eau condensée.

Chaque obturateur est un véritable tiroir oscillant, porté par une table cylindrique, sur laquelle s'ouvre une lumière. Les axes d'oscillation des obturateurs sont perpendiculaires à l'axe du cylindre. Un tourillon, sur chacun de ces axes, sort de la boite à vapeur, de manière à recevoir le mouvement de commande. La pression de la vapeur, aidée par de petits ressorts, applique sur sa table le distributeur, qui ne fait pas corps avec l'axe d'oscillation, mais peut s'en éloigner légèrement. Pour que l'obturateur d'échappement soit ainsi pressé contre sa table, il est monté à Vintérieur du cylindre, dans l'espace libre.

Souvent les obturateurs sont commandés par un plateau monté au milieu de la longueur du cylindre (fig. 9*); un excentrique calé sur l'arbre de la machine fait osciller ce plateau. Malgré la complication des renvois, on voit facilement que l'excentrique commande les obturateurs à peu près comme un tiroir unique; pour deux écarts symétriques du rayon d'excentrique, par rapport à l'axe du mouvement de la petite tête de la barre d'excentrique *, on retrouve les obturateurs dans les mêmes positions; le%phases de la distribution commencent et prennent fin quand le bord actif de chaque obturateur vient en contact avec le bord de la lumière; enfin on peut compter, suivant la section circulaire des tables cylindriques, des longueurs équivalentes aux recouvrements extérieurs (pour les distributeurs d'ad-

* Cette petite tête est habituellement articulée à rextrémité d'un levier calé sur un arbre oscillant, de sorte qu'elle décrit un arc de cercle au lieu d'une ligne droite : les positions correspondantes du rayon d'excentrique pour lesquelles la petite tête se retrouve à la même place ne sont pas rigoureusement symétriques par rapport à l'axe 'considéré, mais cela ne modifie pas sensiblement la loi du mouvement.

STRIBUTION DE I.A VAPEUR

détente. Pour

L VAPBtR

mission) et intérieurs (pour les distributeurs d'échappement). L'excentrique est calé à 180" de sa position normale, quand le plateau agit comme un balancier de renvoi.

L'angle d'avance de l'excentrique est habituellement petit : aussi la période d'admission se pro' longerait pendant presque toute la course du piston, et les périodes d'échappement anticipé et de compression sont très courtes ; pour obtenir la détente, on ajoute aux distributeurs d'admission des mécanismes de rappel et des déclics, qui en provoquent la fermeture brusque, quand le piston a parcouru une fraction de sa course : on réalise ainsi une courte période d'admission, suivie d'une longue cette fermeture brusque, l'obturateur se

sépare du mécanisme de commande qui l'entraînait : il est repris par ce mécanisme pendant le retour du piston, afin de fonctionner de même pendant la course suivante.

C'est un ressort, ou un système équivalent, qui ferme le distributeur quand la rencontre d'une butée le déclenche. Un tampon pneumatique ou dash-pot arrête l'appareil, une fois la lumière fermée.

La butée n'est pas invariablement fixe, mais elle est en relation avec un régulateur, qui la déplace de manière à modifier la période d'admission, et, par suite, le travail donné par coup de piston.

Corliss et ses imitateurs ont beaucoup varié les mécanismes qui produisent ces effets. On ne trouvera dans le présent paragraphe que quelques exemples de ces dispositions nombreuses. Pour apprécier ces mécanismes, on examinera quelle est la plus grande valeur qu'ils peuvent donner à l'admission. Souvent le déclenchement du déclic n'est possible que pendant le parcours de l'angle T^OX' (fig. 95) par le rayon de l'excentrique : les pièces commandées par l'excentrique prennent en effet leurs plus grands écarts quand le rayon-OÏ atteint la direction OX', puis rebroussent chemin quand ce rayon dépasse OX'. Si la butée est trop éloignée pour que la pièce, qu'elle doit déclencher, l'atteigne pendant ce parcours angulaire T^OX', elle n'est plus rencontrée pendant le reste de la course : l'admission peut varier depuis une faible valeur jusqu'à un maximum, qui correspond à une rotation un peu inférieure à Ï^OX' ; elle a lieu au plus pendant les 30 ou 35 centièmes environ de la course du piston, et encore grâce à la petitesse de l'angle d'avance o. Au delà, on n'obtient plus qu'une admission prolongée pendant presque toute la course, qui ne peut convenir pour la marche régulière de la machine. Souvent, cette admission de 30 à 35 p. 100 au maximum suffit amplement. D'autres fois, surtout pour les machines compound, cette limite est trop basse : aussi a-t-on imaginé des mécanismes de déclen-

chement qui fonctionnent aussi bien pendant le retour des pièces à déclencher que pendant l'aller, de sorte que l'admission peut durer pendant une fraction quelconque de la course du piston.

Le déclenchement, pour l'un et l'autre sens du mouvement de la barre d'excentrique, s'obtient de deux manières

Fig. 95. — Calage de rexcentrique et périodes de déclenchement des machines Gorliss ; les mécanismes commandés par le centre de l'excentrique T se retrouvent dans les mêmes positions quand ce centre occupe deux positions symétriques telles que T^ et TV, avec les mécanismes ordinaires, le déclenchement ne peut se produire que pendant le parcours T^X'.

différentes : tantôt on munit l'obturateur d'admission de deux déclics, pouvant fonctionner l'un pendant l'aller, l'autre pendant le retour ; la touche du second déclic doit être articulée de manière à s'effacer, pendant l'aller, sous la butée qu'elle rencontrera en rebroussant chemin, si le premier déclic n'a pas agi; tantôt on dispose des mécanismes tels que la rencontre de la pièce à déclencher et de la butée puisse se produire quand le piston est en un point quelconque de sa course ; par exemple en faisant décrire une courbe ovale a la pièce à déclencher, au lieu de la faire revenir sur sa trajectoire d'aller.

Le premier système, celui de la double butée, n'est pas complètement satisfaisant en principe, car, si la période

d'admission donnée par la simple butée est trop courte, c'est en général une admission un peu plus longue seulement qu'il faudrait; c'est donc quand le rayon d'excentrique est voisin de son point mort, en OX' (fig. 95), que le déclenchement devrait se produire. Or, dans le voisinage de cette position, ni l'une ni l'autre butée ne fonctionne avec précision.

Les mécanismes à longue admission ont un avantage incident : on n'est plus obligé, pour obtenir une admission suffisante, de donner à l'excentrique un très petit angle d'avance, et on peut fixer cet angle de manière à réaliser, à l'aide des distributeurs d'échappement, une certaine compression. Cette compression peut être utile pour éviter Tapplication trop brusque de la pleine pression de la vapeur sur le piston.

Un autre moyen pour obtenir une compression un peu grande consiste à employer un second excentrique, qui actionne les distributeurs d'échappement, et auquel on donne le calage convenable.

On dispose les bielles de renvoi qui commandent les distributeurs de manière à en produire rapidement l'ouverture et la fermeture, puis à les déplacer le moins possible pendant que les lumières sont découvertes ou closes. La loi de la fermeture par l'excentrique n'est d'ailleurs intéressante que pour les distributeurs d'échappement, puisque ceux d'admission sont refermés brusquement par des mécanismes spéciaux.

Pour cette fermeture brusque, on emploie des ressorts en acier ou pneumatiques. Le ressort pneumatique est un piston chargé par l'atmosphère; on le combine avec ledashpot {ûg. 96), qui sert de tampon d'arrêt: le réglage et l'entretien sont un peu plus difficiles qu'avec le ressort à lames ou à boudin. Quelquefois la pression de la vapeur est substituée à celle de l'atmosphère.

Cet amortissement de la vitesse ne présente, en principe, aucune difficulté, puisqu'une fois la fermeture rapide pro-

duile, on dispose d'un excès de course aussi grand quil est utile pour l'arrêt graduel de l'obturateur.

Il est clair que la fermeture n'est jamais mslanlanée, mais demande un certain temps, pendant lequel la vapeur se lamine. Cette durée peut être réduite à un centième de seconde, de sorte que le laminage est faible dans les machines à rotation iRnte. Même avec la vitesse très modérée de 60 tours par minute, une course simple du piston demande XtO centièmes de seconde; pendant la durée de la fermeture le piston parcourrait le cinquantième de sa course, s'il était animé à ce moment de sa vitesse moyenne.

Dans le type à ressorts en lame âe sabre {Rg. 97), le plateau oscillant, que conduit Km % - Dash pot de machiiK- ''excentrique, n'est plus au Corlisa formant ressort pneu- milieu du cylindre; il est maliquelconstruL.tionduCreu- rapproché de l'arbre de la aotl quand les pistons sont , . , ,...,.

soulevés par la tige Q, le vide machine; les distnbutours se fait dans ie t,jlindre lî.

Loiaque le dËclenchement se

produil la piession atmosphérique fait descendre les pistons : le grand cylindre b amortit progressivement la vitesse, l'air de\ant aechapper par les Irous ï de plus en plus petits. Une bande de cuir arrête enlin le système ralenti. La petite soupape placée a la base du cylindre U sert à l'échappement de l'air qui pourrait y pénétrer accidentellement.

d'admission sont commandés par deux tringles que tirent deux lames de ressort, quand une butée vient soulever le (aquet qui les pousse. La machine représentée figure 67 n double mouvement de déclenchement, fonc-

PiR. 97. — Machine Corliss k ressorts en lame de sabre, consiruite par E Garnier

tionnant pendant l'aller et le retour de la barre d'excen-

Dans te système Harris Corliss (ùg. 98), la fourchette J, articulée en m sur la tige E de commande de l'obturateur, s'abaisse quand elle rencontre l'ergot H; le talon laisse alors échapper le levier L, et la lige P, sollicitée par un ressort dans le sens de la llèche, ferme l'obturateur, La

tige NM, commandée par le régulateur, peut modiGer la position de l'ergot R. Le ressort S relève la fourchelle et assure la reprise du talon à la fm de la course de retour de la tige E.

Fig. 08. — D^ct[c Harris Corliss.

Dans la disposition adoptée par le Creusolen ISSa (fig.dd), la bielle de commande {ou de connexion), K, entraîne l'obturateur d'admission, par l'intermédiaire du balancier IL et de la touche H, jusqu'à ce que la butée de au fond de la coulisse fasse échapper le levier P, tiré par la bielle de rappel Q.

La machine de Farcot (fig. 100) est remarquable par la position des obturateurs dans les fonds du cylindre, ce qui réduit au strict minimum la capacité des lumières. L'obturateur d'échappement pénètre dans le cylindre quand il est ouvert, mais il est refermé avant que le piston ne l'atteigne. L'admission peut varier entre des limites éloignées.

Certaines machines horizontales ont l'obturateur d'échappement placé à c6té de l'obturateur d'admission, à la partie inférieure du cylindre; toute la tuyauterie est au-dessous du parquet de la machine. Dans la machine Wheelock, les obtu-

rateurs ont été remplacés par des tiroirs plans à grille» placés de même côte à côte.

La distribution de Stoppani comporte des obturateurs oscillants concentriques : l'obturateur extérieur agit comme un tiroir ordinaire réglant Téchappement et donnant une

Fig. 99. — Machine Corliss construite au Creusot en 1882; commande de l'obturateur d'admission.

grande admission, coupée par la fermeture à déclic de l'obturateur intérieur.

Dans les machines compound , l'admission au petit cylindre est variable par l'action d'un régulateur; mais Tadmission au grand cylindre est le plus souvent fixe, et se fait par Taction d'une butée réglable à la main. Le volume admis dans le grand cylindre doit en effet être à peu près

iPEUB

exclut une grande

égal au volume du petit cylindre

variation de la période d'admission au grand cylindre. La

machine à triple expansion de Dujardin, à deux groupes

FiK 100 — DMtnbuteurs de la machine de Farcot, placés dans les fonds du cylindre la lapeur pénÈlre d'abord dans l'enveloppe par une tubulure placée A la partie supérieure; l'échappement se Tait à ta partie mléneure du cylindre; l'obturateur d'échappement pénètre en partie a I intérieur du cylindre, à le place occupée par le piston à fond de course.

tandem, a une admission variable par le régulateur au premier cjlindre, une admission avec déclic et butée réglable a la main au second cjlindre, les obturateurs des deux der-

niers cylindres n'ont pas de déclic, et sont sous la commande constante de l'excentrique, comme les distributeurs mentionnés au paragraphe suivant.

54. Distributeurs oscillants et tournants. — Certaines machines à rotation rapide ont les distributeurs séparés et oscillants des Corliss, mais sans déclic : ils restent constamment sous la dépendance de l'excentrique, pour l'admission comme pour l'échappement. On fait souvent usage d'excentriques séparés (fig. 101).

Un obturateur oscillant unique peut aussi remplacer le tiroir plan.

La distribution des machines Biétrix est effectuée par une véritable clef de robinet, animée d'un mouvement continu de rotation.

55. Distributions à soupapes. — La soupape simple est un disque qui recouvre un orifice circulaire et qu'on peut soulever perpendiculairement au plan de cet orifice : des guides empêchent le déplacement transversal. Elle est chargée par la différence des pressions sur ses deux faces ; aussi ne convient-elle pas pour la machine à vapeur, parce que l'effort nécessaire pour la soulever serait en général excessif*. On préfère la soupape à double siège, ou de Cornouailles (fig. 102), chargée seulement par les pressions verticales qui s'exercent sur les sièges (surface comprise entre deux cercles concentriques de diamètres D^ et Dq sur la figure). La petite différence de diamètre des deux sièges permet la mise en place et l'enlèvement ; une certaine charge est d'ailleurs utile pour assurer la fermeture. Sauf de rares exceptions, la soupape s'ouvre verticalement et de bas en haut.

' Les soupapes simples sont employées dans les moteurs à gaz. En ce qui concerne Tadmission, aucune pression ne s'oppose à l'ouverture, qui est souvent automatique. Pour l'échappement, la pression qui charge la soupape au moment de l'ouverture se trouve réduite par la détente des gaz.

DISTRIBUTION DE LA VAPEtJB 167

La disposition de la soupape et des sièges est intervertie dans le type de la figure 103 : la vapeur a librement accès ntérieur de la soupape; le siège supérieur a !e plus

grand diamètre.

Fi„ lui — Soupupf. di Cornoiiajiles a doiiblt. sie^t

Compilée i la soupipe simiile la soupipe a doubli, siL^'e ouvre une section de pissagc deuY fois plus grande pour une même le\ee Certaines machines ont même des soupapes a quadruple siège formées par la reunion de deux soupapes creuse*, a double siège fondues en une aeulfi pièce (fig H'*)

Une exécution Ires précise est nécessaire pour que la soupape porte également sur les deux ou sur les quatre sièges. De plus, cette portée égale, obtenue à froid, doit se maintenir en service k chaud, malgré les dilatations. Gela conduit à l'emploi du même métal, souvent la fonte et même la fonte provenant d'une même coulée, pour la soupape et

pour le siège : des mélaux difTérents donneraient des dilatations inégales et la portée ne se ferait plus que sur un seul

une portion constitue les si

Fis- 103. — Soupape b double RJf'xc.

type tubulaire. aver ressort el dash-pot (dans l'envcloppp cylindrique Biipérieiire).

on a'aiïranctiit de l'effet des dilatations inégales de la soupape et des sièges (à condition que la température soit la même dans toute la masse) : en se dilatant, la soupape reste géométriquement semblable à elle-même , et lea angles des cônes qui reposent sur les sièges ne changent pas, ce qui assure le contact.

Comme organe de distribution, la soupape présente deux particularités importantes. Elle ne sert qu'à une fonction unique, et ne peut produire alternativement l'admission et l'échappement, comme le tiroir ; il faut des sou-

'' papes séparées pour ces

deux phases de la distribution, c'csl-à-dire quatre soupapes pour un cylindre à double effet. D'autre part, au moment de la fermeture, la soupape est arrêtée et reste immobile pendant toute la durée de cette fermeture, tandis que les tiroirs et lea obturateurs oscillants peuvent continuer leur course.

Les mécanismes de commande des soupapes présentent trois dispositions principales. Un arbre à cames soulève la tige de la soupape et la laisse descendre [par l'efTet de son

poids et d'un ressort) ; le petit rayon de la came correspond à la fermeture, le grand rayon à l'ouverture complète, et les courbes de raccordement, au soulèvement et à rabaissement. La tige de la soupape n'est pas directement au-dessus de la came, dont le mouvement est transmis par des tiges articulées sur des balanciers ou des équerres de renvoi.

Le levier roulant (fig. 104) donne une excellente solution, fréquente dans les machines de construction récente. L'extrémité A du levier est articulée sur la tige XY de la soupape, guidée en ligne droite ; l'extrémité B reçoit un mouvement de commande Fig. 104. — Levier roulant, pour la

d'une tige BG. Le levier commande d'une soupape sui-

^ vant XY.

s appuie, par une surface

courbe de grand rayon, sur un plan fixe (ou sur une surface présentant aussi une courbure légère). La fermeture de la soupape ne gène nullement le mouvement de l'extrémité B du levier, qui se soulève au-dessus de son support. Au moment de l'ouverture, le point d'appui du levier est très voisin de l'extrémité A, de sorte que la commande, en B, s'exerce sur u;i grand bras de levier, et la résistance, en A, sur un petit bras; une fois la soupape décollée, le point d'appui se rapproche de l'extrémité B, ce qui augmente la vitesse de soulèvement. Pendant la fermeture, la marche de la soupape, approchée rapidement du siège, puis fermée avec douceur, est également satisfaisante.

La figure 114 montre l'application de ce système à une soupape d'admission et à une soupape d'échappement; les plans fixes ont une disposition de réglage.

Une variante de ce mécanisme (fig. 105) comporte deux leviers articulés en et 0', Tun commandé par la tige BG, l'autre agissant sur la tige XY de la soupape par une articulation A qui présente un léger jeu transversal ; ces deux

170 liA.NCEL DE LA UACUIN

leviers se touchent par des faces rayon.

Les mécanismes à di

VAPEOB

lurbure de ;

prêtent à la commande des soupapes d'admission : au moment voulu, la ti^e de commande abandonne ta soupape, qu'un ressort referme brusquement, et la reprend plus tard. Cette fermeture brusque comporte une difficulté spéciale, qui n'existe pas avec les obturateurs Corliss, libres de continuer leur course après la fermeture ; il faut éviter un choc destructeur sur les sièges. On cherche à la fois à fer-

Fig. 106. — Dash-pot a air. Fig 107 — Amorllsseur â huile pour fermeture S déclic de pour soupape à déclic (machme soupape. Collmannj

mer rapidement la soupape, et à la poser doucement sur son siège. On y arrive par l'emploi d'amortisseurs, qui

ralentissent la soupape pendant un très petit parcours avant la fermeture complète. C'est souvent un dash-pot à air (fig. 106)', c'est-à-dire un piston dans un cylindre; le piston ne doit pas reposer sur le fond du cylindre pendant la fermeture, car il risquerait d'empêcher le contact de lu soupape et de ses sièges. L'air comprimé sous le piston s'échappe par un robinet dont l'ouverture est réglable ; une petite soupape, contenue dans ce robinet, laisse rentrer l'air plus librement pendant la levée du piston. Une enveloppe commune enferme le ressort qui accélère le mouvement de fermeture et le piston qui l'amortil.

L'amortisseur peut être un pis- Ion dans l'huile, avec ouvertures ne laissant qu'un passage très réduit vers la lin de la course (fig. 107).

La vapeur peut servir d'amortisseur (fig. 108); la soupape est surmontée d'un disque qui s'engage comme un piston dans un logement cylindrique voisin du siège, un instant avant la fermeture. La vapeur est emprisonnée dans ce piston annulaire ; elle s'échappe par le jeu qui peut exister tout autour du disque et par un trou dont on peut régler la section.

La soupape ne donne lieu à aucun frottement, sauf celui de la tige de commande dans sa garniture. Elle peut faire un long service, pourvu que des chocs répétés à la fermeture ne produisent pas le mattage des portées. Elle convient

' Celte figure, ainsi que les liRurea 107 et 108, est empruntée a l'cxcelleDl ouvrage de M. Cari Leist (die Steucrungen der Dampfmaschinen, Berlia, ]9(KI), oti ces questions sont étudiées avec grand

Fig. lOS. — Soupape avec amortisseur à vapeur :

UD disque, fondu avec la soupape, s'engage dans un cylindre correspondant, en emprisonnant la vapeur, qui s'échappe par une ouverture réglable (figurée a gauche).

pour l'emploi de fluides à haule température, qui nuiraient au fonctionnement des distributeurs frottants, en détruisant les matières de graissage. C'est pour ce motif que la soupape est employée dans les moteurs à gaz ; pour la même raison, elle convient pour les machines à vapeur surchauffée.

Fig. ift9. — Mai lijnf di- Coi

La distribution par soupapes a été employée dans l'ancienne vmchine de Cornouailles (fig 109), qui a remplacé la machine primitive de Newcomen. Le piston travaille à simple effet pour soulever une maîtresse lige, qui redescend par son poids en refoulant l'eau dans les pompes. Trois soupapes effecluent la distribution : une soupape d'admisâoa au-dessus du piston ; une soupape d'équilibre, qui fait commu-

nîquer les deux faces du piston ; une soupape (T échappement, qui met le bas du cylindre en relation avec le condenseur.

Le piston étant en haut de sa course et la machine arrêtée, toutes les soupapes sont fermées ; celles d'échappement et d'admission s'ouvrent, et le piston se met en marche. Quand il a parcouru une fraction de sa course, la soupape d'admission se ferme et la détente commence. Lorsque le piston arrive vers le bas de sa course, la soupape d'échappement se ferme, puis celle d'équilibre s'ouvre ; le piston remonte sans produire de travail, la vapeur passant d'un côté à l'autre du piston. Quand il approche du fond de course supérieur, la soupape d'équilibre se ferme et la vapeur est comprimée pendant le reste du parcours. Après un arrêt plus ou moins long, la machine repart de même.

Les machines modernes, à double effet, comportent quatre soupapes par cylindre. Dans les machines horizontales, les soupapes d'admission sont au-dessus du cylindre, et les soupapes d'échappement au-dessous. Dans les machines pilon, la soupape d'admission et la soupape d'échappement sont généralement placées l'une au-dessus de l'autre dans une boîte appliquée contre le cylindre.

La distribution de la plupart des machines à soupapes comporte un arbre auxiliaire placé auprès du cylindre et tournant avec la même vitesse que l'arbre principal, qui le commande par engrenages *.

Cet arbre porte des cames ou des excentriques, quelquefois les deux à la fois (cames pour l'échappement, excentriques pour l'admission avec déclic). Souvent il y a des

' Dans les machines horizontales, cet arbre est placé comme 1 arbre de distribution des moteurs à gaz. Mais pour ces moteurs, qui fonctionnent suivant le cycle à quatre temps, correspondant à deux tours de l'arbre principal, l'arbre auxiliaire a une vitesse angulaire réduite à moitié, tandis qu'elle est la môme que pour l'arbre principal dans la machine à vapeur.

excentriques sépares pour Tadmission et réchappement, soit

quatre excentriques sur l'arbre.

Les cames peuvent donner Tadmission variable et le

changement de marche. Par exemple, dans la machine

Audemar (fig. 110), la soupape est soulevée pendant que Tarbre tourne de Tangle 6-2.

Qu'on imagine , pour l'admission, une série de cames voisines présentant des angles 6-2 ayant tous un point de départ 6 commun, mais une ouverture variable ; en substituant ces cames l'une à l'autre, on changera la période d'admission. Or la substitution des cames est aisée : en les plaçant l'une à côté de l'autre, on forme un manchon à profil continu, qu'il suffit de faire glisser

Fig. 410. — Cames pour soupape d'admission de la distribution Âudemar :

l'admission a lieu pendant le parcours angulaire variable 1 à 2 (admission anticipée, 6-1).

sur Tarbre.

En réduisant l'angle 6-2, on arrive à un point mort où il est nul : au delà, on peut reproduire un tracé symétrique, correspondant à la marche en sens contraire. Les manchons qui commandent les deux soupapes d'échappement se déplaceront avec les deux autres : ils ne présentent de changement de profil que de part et d'autre du point mort.

Les excentriques employés dans les machines à soupapes présentent des combinaisons variées et intéressantes. Dans

Tapplication usuelle de l'excentrique à la commande du tiroir, et des obturateurs Corliss, on utilise le mouvement rectiligne alternatif de l'extrémité A de la barre d'excentrique (fîg. 111), guidée suivant une droite XY qui passe par le centre de rotation 0. Au lieu de glissières qui réalisent ce mouvement rectiligne, on guide aussi le point A par un levier oscillant, qui lui fait parcourir un arc de cercle très

Fig. 111. — Commande d'une tringle par un point quelconque d'une barre d'excentrique, sur l'axe de la barre (B ou B') ou hors de l'axe (B"). L'extrémité A se meut sur une droite d'orientation quelconque.

voisin de la droite XY; cela ne change guère la loi du mouvement. Mais, au lieu de se limiter à l'extrémité A, on peut utiliser le mouvement d'un point quelconque de la barre d'excentrique situé sur l'axe de la barre, en B ou en B', ou bien dehors, par exemple en B". Chacun de ces points décrit une courbe fermée, dont la projection sur XY est égale au diamètre de l'excentrique (2 OM). Le point ainsi choisi commande une bielle dont l'autre extrémité décrit une droite d'orientation quelconque, telle que X'Y', X"Y". Mais le point A n'est pas nécessairement guidé suivant XY ; on peut l'astreindre à décrire une droite oblique XjY^ (ou un arc de cercle voisin), ce qui modifie le mouvement communiqué par le 'point B, B' ou B". Enfin on peut faire varier Torientation de la droite X^Y^. Cette combinaison est

celle de la distribution Marshall (p. 137). Cette variation de la droite X^Y^ peut être obtenue par l'action d'un régulateur, pour modifier les périodes d'admission.

Dans tous les cas, le mouvement obtenu se rapproche de celui que donnerait un excentrique fictif, qu'il est assez facile de déterminer.

En général les distributions par soupapes donnent des

périodes d'admission variables ; aucune variation n'est nécessaire pour l'échappement.

Avec les mécanismes à déclic, l'emploi d'un excentrique spécial pour chaque soupape permet de

^txcenivi^u^tA ^^^^^ l'excentrique (réel ou fictif)

tif), commandant une d'une soupape d'admission suivant

soupape d'admission à ^^e direction telle que OT^ (fig.

déclic, suivant un angle x - . . / .

aigu en avant de la ma- **2), faisant un angle aigu avec

nivelle motrice. la manivelle motrice, c'est-à-dire

avec un angle d'avance négatif (l'angle d'avance étant Texcès de l'angle TOM sur un angle droit). La soupape s'ouvre (ou vient de s'ouvrir s'il y a admission anticipée) quand le centre de l'excentrique est en Tj, et on dispose, pour produire le déclenchement par la rencontre d'une butée à position variable, de tout le parcours angulaire T^ OT', au lieu d'être limité à un parcours inférieur à un angle droit, comme dans la Gorliss ordinaire, avec excentrique unique. On obtient ainsi des périodes d'admission variables entre des limites étendues, en donnant à Tangle TOM une valeur suffisamment petite.

A titre d'exemple, les figures 113 et 114 représentent la distribution d'une machine compound tandem ayant figuré à l'exposition universelle de 1900.

Sur la figure 113, on voit comment l'extrémité de la barre d'excentrique, dont la poulie est calée sur l'arbre auxiliaire (à droite sur la figure) commande, par un levier roulant, la soupape d'échappement, au-dessous du cylindre.

DISTlimUTIO.