APPAREILS DE SÛRETÉ
i° Soupape» de i&retë.
Les diamètres des soupape» de sûreté sont déterminés d'après la quantité de vapeur que les chaudières sont destinées à produire dans un temps donné.
D'après ce, soit P la quantité maxîma de vapeur que peut donner 1 mètre q. de surface de chauffe réduite dans une seconde, n te nombre de mètres quarrès de celte dernière; il faut que la soupape , soulevée , laisse échapper loulo la vapeur produite pendant le mémo temps, pour que la pression n'augmente pas dans la chaudière, résultai dont l'effet serait de déformer celte dernière ou de la faire éclater. La pression atmosphérique Étant O^.TB , el celle dans la chaudière h, h 0.76 est la pression génératrice de la vitesse v d'écoulement de la vapeur à travers la soupape.
Or, pour l'écoulement des fluides, on a :
V — (/ 19. 62 H H étant la hauteur d'une colonne du fluide équivalente à la différence des pressions intérieure el extérieure; si d est le poids du mètre cube do la vapeur qui s'écoule à la pression fc, celui du mèlre cube de mercure étant 13390 Vilog. et D' le diamètre de la soupape du sûreté, on a : 0.785 D'* X d X H = 13390 ( h — 0.76 ) 0.785 D' 1
d'au : H = ;
Soit V le folume à la pression k de la vapeur produite par ", on a :
0.61 v X 0.785 D'* = V " (t.65 étant le coeflicieat de la dépense en mince paroi.
15590 (ft — 0.76)
Nous avons dit qu'on produisait en moyenne aujourd'hui, pour surface de tubes égale à 9 fuis la surface de la caisse à feu , 120 kilog. de vapeur par heure et par mètre quarra rie surface de chauffe réduite. Cette quantité peut être portée bien au-delà ; et , comme le diamètre des soupapes de sûreté doit être déterminé d'après la production m a xi ma , nous supposerons que la production possible de vapeur par mètre quarrè de surface de chauffe exprimée en surfacede
représente la quantité maxima de vapeur produite par seconde, h étant 4 atmosphères , on a ;
d'où :
et: D'=0. 0156(/~
Pour appliquer cette formule à tous les rapports entre la surfacede chauffe par contact et la surface de chauffe directe, nous remarquerons qne 1 mètre quarrè de surface de chauffa
réduite représente, dans les locomotives actuelles, — — —
2 m. q. 5 rfe surface de chauffe totale , d'où n est la même chose que 2.5 n 7 , n' étant la surfacede chauffe totale; on en
DBS LOCOMOTIVES.
Le manomètre , on metnre de la pression intérieure , est basé sur ce principe , que les volâmes du gaz sont en raison inverse des pressions et proportionnels aux températures.
Soit bc (Pi. III, fig. 4) un-cylindre d'air renfermé dans un tube bouché en c recourbé intérieurement et rempli de mercure dans les deux branches, à la même hauteur ai, sous la pression 0 m .76 de mercure , et a f 0 du thermomètre centigrade -, H la hauteur 5c.
Four avoir ce volume à une pression h' et une température t les sections de la colonne étant constantes , on posera :
Si s est la section h h' et S la section a a' dans la colonne à côté, le mercure a monté dans la branche 5 c d'une hauteur égale & H — H', et a baissé dui la branche ad d'une hauteur
égale a — — ( H — EK ) ; la différence de niveau entre
les deux branches est donc : (H — H' ) ^1 + — J . Celte
hauteur de la colonne de mercure a un certain poids qui diminue d'autant lu pression exercée sur la colonne b c ; d'où résulte que le manomètre n'indique que la différence de deux pressions. Si h t représente la pression féelle dans la chaudière , on a : ^
ft, = ft' + (H-H') (*+")
Machines Locomotive!, 9
THÉOBIB SPÉCIAL*:
(ft t — (H— H')(l +-1)^(1+0.005751}
Dans la graduation du manomètre, on suppose en pratique :
t = A = 0m.7b 8 = OO ce qui réduit la valeur de H', a :
pour différentes valeurs données h A, ou à des valeurs correspondantes de U '.
2» APPABEItS D'A LI M E> T ATI OH.
Diamètre dei pitlont des pompet.
La vitesse des pistons des pompes est la même que celle des pistons a vapeur. La quantité d'eau qu'ils doivent fournir chacun est à la quantité de vapeur utilisée en poiJ; * * 144 :90, c'est-à-dire 1.6 de celte dernière. Le volume de 1 k. de vapeur à quatre atuiospbères r étant 0.477 et celui de lk.cauOm.c. 001, à dépenses égalas, la section des cylindres devrait être 477 fois celle d'une des deux pompes ; miis comme la dépense des pompes, en poids, est 0.0016, la surface
DBS LOCOMOTIVES. 99
des deui pillons ù vapeur sera seulement JÎ^L= 297. SToi»-
«Ile d'un des pillons des pompes.
On aura alors :
d'où : rf — 0.082 D = 0.145 r
en nombres ronds : d = 0.1S r.
$ 7. — Largeitr de la voie.
La largeur de la voie est la distance transversale mlnima cotre les milieux, des deux rones. Or, la distance intérieur» minlma entre les rones est au moins égale à la largeur du l'enveloppe de la caisse à feu on 1.2 A. L'épaisseur de* renés, qui varia entre 10 et 15 centimètres , peut G Ira comptée en moyenne comme 0.1 i; ajoutant 0.03 A de chaqua coté pour le jeu , il vient î
Largeur de la T oie — (1.3 + 0.1 + 2 X 0.05) a = 1.4 4
it tons les résultais obtenus ci-de-sus sur les ss des parties principales d'une lois le tableau suivant.
)00 IHtOIHC SPtCUUi
BiP àa ««Mit»! pr»iH>r<io»«.ll<» du J»r'*<
principale, gui campaient une locomatiaa.
EH FONCTIOM
Il RATURE DES PARTIES.
du rayon de 'essieu coudé.
du diamètre delachnudiôri cylinilriqoe.
ta; on de l'essieu coudé. . . .
>iamèlredes roues motrices pour
Diamètre des rou es motrices pour moyennes vitesses. . a . .
Diamètre des roues motrices pour
Loogneur des bielles. . . ■ Id. des entremises. . .
Id. des guides. . . .
Diamètre des cylindres à vapeur.
Longueur des lumières. . . .
Diam. des luyaui d'arrivée de la vapeur:
1° pour les doux cylindres.
S° pour un seul cylindre. .
Diam . du tn jao d'injaction dans la chem
Largeur de la grille du foyer. ,
Longueur id.
Largeur de la caisse à feu. . Hauteur M.
indéterminé 3r
Longueur id.
- D rr- 0 - 1i
Surface de chaude directe. .
Surface de chauffe par contact
Diamètre de la cheminée. .
Diamètre des soupapes de sûreté
l>iam. des piston? des pompes aliment
