MOUVEMENT DU TIROIR DE DISTRIBUTION ET DU TIROIR DE DÉTENTE

kib. Tiroir de distribution. - Nous avons vu que le tiroir D, représenté dans diverses positions sur les fig. 28 à 31 et en section horizontale flg. 32, est attaché par sa tige g, à la tringle verticale N^ qui se relie à la barre N\ de l'excentrique circulaire N , fig. 33 et 34>. Lorsque, comme on l'avait fait jusqu'à ces derniers temps , le centre de l'excentrique circulaire se trouve aur un rayon perpendiculaire à la direction de la manivelle, le tiroir de distribittioD et le piston à vapeur ont un mouvement rectiligne différent, c'est-à-dire ^t

1. Voir les Notée et Données pratique» au siijet des vitesses et des dimeafiont dm conique.

quand la manivelle passe de rhorizontale de gauche à rhorizontale de droite ou réciproquement, le piston marche dans une direction rectiligne correspondante, mais Texcentrique passe de la verticale inférieure, située au-dessous de Taxe de l'arbre de couche, à la verticale supérieure ou vice versa^ et par suite imprime au tiroir un mouvement rectiligne dans un sens opposé, de telle sorte que lorsque le piston est au milieu de sa course, le tiroir, au contraire, est à l'extrémité, et les ouvertures d'entrée sont complètement ouvertes pour livrer passage à la vapeur dans le cylindre.

Pendant que le piston accomplit son mouvement dans un sens, le tiroir va et revient sur lui-môme, la lumière qu'il couvrait se découvre et se recouvre successivement ; quand au contraire la manivelle a accompli deux quarts de révolution en sens opposé, le piston monte et descend , tandis que le tiroir effectue un seul mouvement rectiligne dans le môme sens.

Enfin , pour chacun de ces mouvements, pendant que les vitesses du piston vont croissant depuis le commencement jusqu'à la moitié de la course, celles du tiroir vont décroissant et réciproquement; il en résulte que le maximum do chemin parcouru par le piston correspond au minimum de celui parcouru par le tiroir de distribution.

416. Avance et recouvrement nu tiroir. -- On a reconnu depuis plusieurs années qu'il était nécessaire d'incliner le rayon de Texcentrique par rapport au rayon de la manivelle, ou lieu de les placer perpendiculairement l'un à l'autre, de manière qu'aux points morts (c*est-à-dire les points extrêmes haut et bas delà course du piston), le tiroir a déjà dépassé d*une certaine quantité le milieu de sa course; c*est cette quantité que l'on est convenu d'appeler avance du tiroir.

Le résultat de cette avance est de faciliter Tintroduction de la vapeur au commencement de la course du piston , et en même temps l'échappement de celle qui a produit son effet ; on obtient par suite plus de régularité dans la marche , et on perd en même temps moins de force.

Pour éviter, au moins en grande partie, la contre-vapeur, on donne au tiroir, en même temps que l'avance, plus ou moins de recouvrement, c'est-àdire que la largeur des bandes qui doivent fermer les oriQces d'introduction a 6, (fig. 28) est sensiblement plus grande que la hauteur de ceux-ci.

Pour bien se rendre compte des effets qui résultent de l'avance et du recouvrement du tiroir de distribution, nous avons représenté sur la fig. 35, un tracé géométrique qui indique les positions relatives de la manivelle , du piston , de l'excentrique et du tiroir.

Soit la ligne 0, qui représente le rayon de la manivelle , on décrit avec la longueur de cette ligne comme rayon , un demi-cercle qu'on divise en un nombre quelconque de parties égales. De chacun des points de division on abaisse des perpendiculaires sur le diamètre o 18. Les points de rencontre 1,2,3, k^ etc., représentent sur ce diamètre les positions respectives du piston correspondantes à celles 2^, 3^, <^^, etc., du bouton de la manivelle. On n'a

pas égard ici à la lon^eur de la bielle qui réunit celle-ci à la tige du piston , car on suppose que cette bicllc est indéfinie on reste constanament parallèle à elle-même, ce qui ne change pas sensiblement les résultats.

On trace aussi du centre O, une circonférence avec un rayon Oa' égal à celai de Texcentrique N. On indique en a^ sur cette circonférence la position que doit occuper le centre de cet excentrique au moment où le piston est à Textrémité de sa course, c*est-à-dire en o; la distance de ce point a\ h la verticale m n, exprime l'avance du tiroir, et par suite Tangle m a\ s'appelle Yangle d avance ou de calage. On obtient au reste la position du point n\ après s'ôtre donné, d'une part, la hauteur des orifices d'admission a et 6, fig. 28, la largeur rs, de la bande du tiroir, qui est égale à la hauteur de l'orifice aug« mentée de deux fois le recouvrement, et de l'autre l'ouverture / r» qui exprime son avance proprement dite à l'introduction et l'ouverture tff^ qui exprime l'avance à l'échappement, et qui est toujours plus grande que la première, afin que les orifices ilc sortie restent ouverts le plus longtemps possible. Le diamètre de l'excentrique N , est égal à la hauteur de la lumière augmentée de la largeur rs, de la bande et de la différence qui existe entre les deux avances s' t' eirf, c'est donc avec ce demi-diamètre qu'on a décrit la circonférence n^f't/d^ on obtient alors le point a', en portant du centre Oà droite de la verticale m n, une distance égale h l'avance de l'introduction rf , augmentée du recouvrement ; à partir de ce point a' on divise la circonférence en autant de parties égales que celles décrites par la manivelle , puis de chacun des points de division on abaisse des perpendiculaires sur le diamètre m n.

On tire également la droite a' g^, parallèle h m n , la distance de chacun des points de division à cette droite n^ g\ indique les positions successives du tiroir par rapport à celles du piston. Ainsi, après avoir tiré une ligne horizontale r u, par le point extrême r, du tiroir au moment où le piston est à l'extrémité de sa course , on porte la dislance 1/ 6', de 1^ en 1', et le point 1', montre que le tiroir est descendu de c-ette quantité quand le piston a parcouru la longueur o 1 et que la manivelle a décrit le premier arc o V. On porte de même les distances c' (r^, c/M^, etc. qui correspondent aux 3* et ^ divisions à l>artir de la même ligne horizontale r ?/ , de t^en 3' et de A^ en 5^ sur les verticales correspondantes aux positions 3 et 5, du piston et par suite à celles 3^ et 5' de la manivelle ; on voit alors que le tiroir descend toujours jusqu'au moment où le centre de l'excentrique est descendji en/, sur la ligne horizontale O/, qui correspond à la 6' division , le tiroir découvre alors l'orifice a, entièrement comme l'indique la fig. 29, à partir de ce point l'excentrique oodtinuant à descendre les distances des points de division à la ligne a\ ff' diminuent, et le tiroir remonte constamment de telle sorte , que lorsque le centre est arrivé au point p, c'est-à-dire lorsque la manivelle a parcouru sa deml^évolutioii et que le piston est arrivé en 18 à Fautre extrémité de sa course, le tiroir occupe la position indiquée fig. 30. Cette figure fait voir qa*il découTre alors la lumièreinfcrieure 6, pour l'introduction de la vapeur et edlesoiiérieire

0, poarréchappement. Si pendant tout ce parcours on détermine les positions re9pectives6\7^ 8^, 9^, etc. du tiroir en portant, comme nous l'avons dit, sur les lignes verticales 6, 7, 8,9, etc. les distances des points de division de l'excentrique à la droite o! /, on formera la courbe w, 3', 6', 9^, 18' qui est une sorte d'ellipse. Ce tracé a l'avantage de réunir dans une seule vue, les positions relatives de la manivelle, du piston, de rexccntrique et du tiroir, et de déterminer par une position quelconque du piston, celle correspondante du tiroir.

Ainsi y pour avoir la position du tiroir correspondante à celle y du piston à vapeur, il suffit d'élever la verticale y a/, qui rencontre la courbe en !/, la distance t/ a/» de ce point à l'horizontale 1 1^, passant par le sommet de l'orifice d'introduction a , indique In quantité dont le tiroir découvre ce dernier. On voit aussi que la courbe est rencontrée par la ligne horizontale t tf',au point/, qui indique le moment où le tiroir ferme son orifice ; à cette position, le piston n'est encore arrivé qu'au point y* de sa course, par conséquent il lui reste à parcourir la distance y' 18, sans recevoir de nouvelle vapeur de la chaudière, ce qui démontre qu'avec un tiroir à recouvrement et avec de l'avance, on peut déjà marcher à détente; dans le cas actuel la détente a lien environ aux h\h de la course.

On comprend que si la marche de la machine continue, le piston revient sur lui-même , le centre de l'excentrique qui était arrivé en p, continuée monter et le tiroir ne tarde pas à occuper la position indiquée fig. SI , ce qui a lieu dès que le centre de l'excontrique est arrivé en z ; dans ce cas les orifices a et 6, sont complètement ouverts, le premier à l'échappement et le second à l'introduction, et le tiroir est au plus haut point de sa course, comme on le trouve du reste en continuant la courbe u V 18^, dont le prolongement 18', 2V, W est exactement symétrique par rapport à la ligne inclinée n 18'. Nous avons tracé sur la même fig. 35 une seconde courbe elliptique 0", 9^^, 18" égale et parallèle à la première, et qui indique les positions respectives du point ^, de la bande inférieure du tiroir, par rapport à l'orifice 6, afin d'avoir à première vue les positions respectives de cette seconde bande; ce tracé se borne évidemment à porter sur chacune des verticales tirées des points 1 ,2, 3, &, la distance constante r s\ du tiroir fig. 28.

Il est à remarquer que la distance entre les orifices a et ^ peut être arbitraire; il est convenable cependant de la réduire autant que possible pour diminuer la surface du tiroir, et par suite la pression de la vapeur qui agit sur lui : dans tous les cas il faut toujours que la hauteur de l'orifice d'échappement i? soit plus grande que celle des lumières d'introduction, d'une quantité au moins égale à la différence qui existe entre les deux avances f^ et tr.

M7. Mtbkte. — U marche de l'excentrique O de détente est analogue à celle de l'excentrique de distribution, à l'exception que la position de son centre n'est pas réglée de la même manière.

Observons d'abord que cet excentrique n'est pas invariablement fixé sur l'arbre de couche L, comme le précédent ; il est seulement retenu au manchon

à gorge P^ par les vis u^ ( fig. 36, 37 ). Cette disposition permet de rapprocher oa d'éloigner son centre de celai de Farbre selon la course qu'on veut lui donner ; à cet effet, son ouverture centrale est allongée, ainsi que celles qui reçoivent les vis de détente.

Si le centre de cet excentrique se trouve dans la direction même de la nianivelle , le tiroir de détente H , guidé par la console h\ rapportée contre le socle S et dessinée en détail sur la flg. 43, est complètement ouvert quand le piston est à Teitrémité de sa course ; mais on a supposé, sur la 6g. 35, que ce centre se trouve en a^ sur la circonférence décrite du point , avec le rayon L a^ de Texcentriquc, et que par suite le tiroir ne découvre pas entièrement Torifice d d'9dmission, afin de détendre un peu plus tard.

On divise comme précédemment cette circonférence à partir de af en parties égales ; aux points a* on élève une ligne verticale , puis on porte successivement les distances des points de division à cette ligne sur chacune des verticales 1 , 2, 3, 4, fig. 35, et à partir de la ligne horizontale passant par Taréte supérieure r" du tiroir H ; on a ainsi une seconde courbe elliptique «, m'n'jf^ dont rintérieur est teinté un peu plus fortement que celle correspondante du tiroir de distribution, afin de les mieux distinguer sur le dessin. Cette courbe rencontre la ligne horizontale menée par Taréte supérieure de l'orifice tf , au point n\ qui indique l'instant où le tiroirHferme Torifice d*admissipn (fig. 39). On voit que ce point correspond à la position V du piston à vapeur, ce qui veut dire que la détente commence quand le piston n'a parcouru encore que le 1/4 de sa course. En continuant la marche, on voit que le tiroir H s'élève de plus en plus , de telle sorte qu'il commence à découvrir le même orifice d'admission avant que le piston soit arrivé à l'autre extrémité de sa course; mais on sait que la vapeur ne peut pas s'introduire dans le cylindre, puisqu'à partir de la position y y\ le tiroir de distribution est à son tour fermé; il n'y a donc aucun inconvénient à ce que le tiroir H soit ouvert à chaque extrémité de la course, conmie Tindiquent les fig. 38 et 40, et comme le montre aussi le tracé (fig. 35).

En variant le rayon de Texcentrique 0, et la position de son centre par rapport au rayon de la manivelle , on conçoit que l'on puisse changer dans une certaine limite le moment où le tiroir II ferme l'orifice d'admission et par conséquent le degré de détente.

Les figures 41 et 42 font voir que la tige du tiroir est assemblée avec loi par un enunanchement à T qui rend le tiroir assez libre pour que la vapeur le fasse appliquer constamment contre la paroi dressée ; ce même ajustement est adopté pour le tiroir de distribution.

Les explications générales que nous venons de donner, sur la constrnGtion et sur le jeu de cette machine, s'étendent évidemment aux autres systèmes, qui ne diffèrent que par les dispositions et les formes des pièces. On tr o nfe w d'ailleurs, dans les Notes ^ les règles et les tables relatives aux calcols de ces machines.

RÈGLES ET DONNÉES PRATIQUES