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Fig. 21.

ment guidée dans son parcours, afin de n'être point exposée à flamber, et que, si son poids est trop considérable pour l'effet à produire, on équilibre l'excédant au moyen de contrepoids, afin de limiter le travail de la vapeur à ce qui est nécessaire.

La figure 22 représente une autre pompe à piston plongeur; on voit que les soupapes sont inclinées et buttent contre des rebords solides, afin de pouvoir résister à de fortes pressions. Le piston plein est bien alésé, mais il est inutile que le corps de pompe le soit, excepté à la partie supérieure dans la boîte à étoupes ou stuffing-box (e) et dans la boîte à graisse (g). Ces deux parties doivent être parfaitement alésées, afin qu’on obtienne une fermeture hermétique.

Il arrive souvent que de l’air se dégage de l’eau aspirée et finit par s'accumuler à la partie supérieure ; on se réserve le moyen de l’expulser, en ménageant dans le piston plongeur un petit conduit uy, fermé à l'extérieur par une vis de pression é.

Lorsqu'une pompe est parfaitement construite, le volume élevé peut être de 90 p. 100 du volume décrit parle piston ; mais il est prudent de ne pas compter sur plus de 75 p. 100.

La pompe à double effet n’est guère en usage dans les grands épuisements ; il faut remarquer, du reste, qu’on peut obtenir le double effet en calant à 180° l’une de l’autre, sur un même arbre horizontal, les bielles et manivellesquiactionnent Fig. 2.

deux pompes égales; l'un

des pistons monte pendant que l’autre descend, et la compensation

s'établit.

Pompe ordinaire à incendie. — Ge principe à été appliqué dans la pompe à incendie, que tout le monde a vue fonctionner, et que repré-

sente la figure 23.

Deux pistons P et P' sont montés sur un même balancier ; le système est placé dans une bâche métallique où l'on verse de l’eau; cette eau arrive par les soupapes qu'on voit au fond des corps de pompe : elle est

Fig. 23.

aspirée quand le piston s'élève; quand il descend, elle est refoulée et pénètre par les soupapes latérales dans le réservoir R, à la partie supérieure duquel se maintient de l’air comprimé. À ce réservoir R se visse le tuyau d'émission, dans lequel l'eau est refoulée sous une pression constante égale à celle de l’air comprimé.

On voit que cet appareïl est simple et parfaitement conçu.

Pompe Letestu. — La pompe Letestu est encore fort usitée dans les travaux publics, bien que les pompes rotatives lui fassent une grande concurrence. Elle est à un, deux ou quatre pistons. C'est, généralement, une simple pompe aspirante qui ne diffère de la pompe ordinaire que par la forme de son piston.

La figure 24 représente ce piston en élévation et coupe:

C'est un cône vertical, dont la pointe est en bas et dont la base a le diamètre du corps de pompe. Dans ce cône, qui est en cuivre et percé de trous nombreux, s'applique un autre cône en cuir qui déborde le premier et qui ne lui est fixé que par le sommet. Quand ce piston monte, l'eau supérieure presse le cuir contre le cône métallique et cette eau est soulevée; quand le piston descend, le cuir se détache du métal et flotte dans le liquide, il n’y a point de résistance et le piston va jusqu’au fond du cylindre pour remonter ensuite une nouvelle quantité d'eau.

On conçoit sans peine l'immense avantage de ce genre de piston lors-

qu'il s'agit d'épuiser des eaux bourbeuses ou chargées de gravier; tout est facilement entraîné sans qu'il en résulte le moindre choc. Das sou-

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Fig. 24.

papes et des clapets ordinaires seraient bientôt engorgés ou brisés, là où la pompe Letestu fonctionne sans encombre.

On a substitué au cuir le caoutchouc, qui est encore plus flexible, et donne une fermeture plus hermétique.

On a même remplacé le cône de cuivre par une surface plane percée de trous, et recouverte d’une rondelle en caoutchouc; de la sorte, l’eau pénètre dans le corps de pompe moins obliquement, et cela est préférable, puisqu'il n’y a plus de changement de direction dans les filets liquides.

On arrive à peu près au même effet en évasant convenablement le cône métallique.

Applications de la pompe Letestu aux épuisements. — Ce qui a fait le succès de la pompe Letestu, c'est, nous le répétons, la disposition du piston qui permet d’aspirer une eau chargée de terre et de gravier; une pompe ordinaire ne résisterait pas longtemps à un pareil régime. On a construit des pompes Letestu à un seul corps, mais on ne peut s’en servir qu'accidentellement pour de faibles épuisements; dans une fouille de

quelque importance on se sert de la pompe à deux corps qui se meut soit à bras d'hommes, soit à la vapeur; enfin, pour des épuisements considérables on peut employer une pompe à quatre cylindres, mue par la vapeur.

Les figures 44 à 18 de la planche VIII représentent les dispositions adoptées par M. Paul Regnauld, ingénieur des ponts et chaussées, pour les fondations du grand pont de Saint-Pierre de Gaubert, sur la Garonne (chemin de fer du Midi). On voit sur la figure 146 comment on a réuni par un fossé latéral les fouilles de plusieurs piles, de manière à amener les eaux dans un puisard commun, d'où on les extrait par une machine puissante ; c'est une solution économique, qui permet en outre d'éviter l'encombrement.

La figure 18 donne les détails des pistons et soupapes, qui sont les pièces essentielles des pompes. Le piston conique en bronze est formé de circonférences concentriques réunies par des rayons', de’ manière à donner des ouvertures quadrilatères, et il est recouvert à l’intérieur par une lame de caoutchouc; les soupapes qui mettent en communication la partie inférieure des corps de pompe avec le tuyau d'aspiration sont formées de rondelles en bronze, percées, comme les pistons, de nombreux trous, recouvertes d'une feuille de caoutchouc, et guidées par trois ailettes verticales.

Sur la figure 19, on voit les détails de la pompe à deux cylindres : à la partie inférieure, les cylindres verticaux sont réunis par un cylindre horizontal plus petit, dans lequel débouche le tuyau d'aspiration; à la partie supérieure, ils sont réunis par un autre cylindre horizontal, qui reçoit l’eau soulevée; celle-ci s'écoule dans une bâche, par un plan incliné ménagé sur le côté du cylindre horizontal. Chaque corps de pompe communique avec le cylindre inférieur par une soupape. Lorsqu'un piston descend, le caoutchouc qui le garnit flotte dans l'eau; il n’y a pas de résistance à vaincre; la pression du liquide ferme la soupape du bas en appuyant sur la rondelle de caoutchouc; la communication n'existe plus entre le corps de pompe et le tuyau d’amenée; quand le piston remonte, il soulève l’eau qui est au-dessus de lui, et celle-ci, par sa pression, appuie le caoutchouc sur le piston; au-dessous, le vide tend à se faire, la soupape s'ouvre et l’eau du puisard est aspirée.

Nous avons vu qu'avec un seul piston, l'effort à exercer est tantôt nul, tantôt représenté par une colonne d’eau d’une hauteur égale à celle qui sépare le niveau du puisard de l'orifice de déversement, soit H cette hauteur. Lorsque deux corps de pompe sont réunis par un balancier, l’un monte pendant que l’autre descend; l’effort à exercer sur l’ensemble devient constant et représenté par H.

Les transmissions sont représentées en pointillé sur l'élévation, et en trait plein sur le plan. Une locomobile imprime, au moyen d'une courroie, un mouvement de rotation à une poulie qui sert de volant, et qui sur son axe porte un pignon de 18 dents, engrenant avec une roue de 12 dents montée sur un arbre coudé qui porte la manivelle M, reliée au balancier par une bielle. On voit que l’on réduit dans la proportion de 41 à 4 la vitesse de l’arbre du volant; en effet, une vitesse exagérée ne

conviendrait point à l'appareil, parce qu'on aurait des frottements considérables au passage de l’eau à travers les pistons et les soupapes.

On remarquera que l'appareil est monté sur quatre roues de wagon, afin de circuler sur les voies de service.

La figure 45 représente une pompe à quatre corps, réunis à la partie inférieure par une caisse quadrangulaire, dans laquelle débouche le tuyau d'aspiration, et avec laquelle chaque corps de pompe communique par une soupape. Les transmissions sont la seule partie que nous ne connaissions pas. Sur un truc qui suit la machine est posée une chaudière, qui envoie sa vapeur dans un cylindre que l’on voit marqué en pointillé sur le bâti de la pompe; le piston, prolongé par une tige à glissière, met en marche une bielle et un arbre sur lequel sont montés deux volants de 0"80 de diamètre, et deux pignons de 0"20 de diamètre: ceux-ci engrènent avec deux roues dentées de 1 mètre placées au-dessus d'eux, et les roues dentées elles-mêmes communiquent leur mouvement de rotation à leur arbre, qui est coudé au milieu pour livrer passage à la bielle motrice du balancier des pistons. La vitesse de rotation du premier arbre est réduite pour le second dans le rapport de 1 à 5.

« La quantité d’eau, élevée d'une hauteur de 6 mètres par la pompe à quatre cylindres, était, en moyenne, de 200 mètres cubes par heure.

« La pompe à deux cylindres donnait des résultats beaucoup plus faibles ; elle élevait en moyenne 75 mètres cubes par heure. »

La figure 4, planche IX, donne les dispositions adoptées au pont de Kehl par MM. les ingénieurs Vuigner et Fleur-Saint-Denis, pour les épuisements à l’intérieur des piles. Une chaudière montée sur le pont de service donne sa vapeur à un cylindre dont la tige agit par une bielle sur un arbre à volant; cet arbre porte un pignon qui engrène avec une roue dentée, sur l'arbre de laquelle est fixée une manivelle qui fait mouvoir les balanciers des trois pompes Letestu : une grande et deux petites; là, comme plus haut, on interpose une roue dentée pour diminuer la vitesse de rotation. Il est évident qu’on n'est pas forcé de faire mouvoir les trois pompes à la fois.

Les tuyaux d'aspiration pénètrent dans le puisard et se terminent par une sorte de pomme d’arrosoir appelée crépine; la crépine, tout en livrant passage à la terre et aux petits graviers, arrête les cailloux et les détritus de toutes sortes qui détérioreraient l'appareil.

Nous croyons utile de donner un aperçu des prix des pompes Letestu :

Une pompe à deux corps, avec piston ayant pour diamètre 040,095, 014, 020, manœuvrée à bras d'hommes, débitant par minute à raison de 13 coups de piston par corps 800, 300, 100, 220 litres, coûte avec tuyaux d'aspiration, crépine et emballage, 1,715, 1,100, 755, 1,000 fr. ; la pompe de 0"40 exige trois hommes par mètre de profondeur, les trois derniers numéros exigent respectivement 3,1 ou 3 hommes par 2 mètres de profondeur.

Avec les transmissions pour moteur à vapeur, les prix respectifs des quatre modèles sont 2,810, 1,970, 1,360 et 1,740 francs, et les débits s'élèvent à 4,300, 460, 450 et 300 litres à la minute; les transmissions comprennent un bâti en bois de chêne.

Une pompe d'épuisement, à deux corps de 0"44, débitant 3,300 litres à la minute, montée sur bâti en charpente, avec 7"50 de tuyaux d'aspiration, coûte 7,135 francs, et une pompe à deux corps de 0"60, débitant 7,000 litres à la minute, coûte 47,000 francs.

A ces prix il faut ajouter le transport et la pose.

M. Lacour, à la Rochelle, construit des pompes du même système dont le prix est moins élevé :

Ses pompes à 1 corps de 40 135 20 centimètres de diamètro Débitent .......,.. 35 65 95 litres à la minute Et coûtent... . .... 255 325 395 francs.

avec neuf mètres de tuyaux et la crépine.

Ses pompes à 2 corps de. .« . 45 20 25 30 35 40 centimètres Débitent, manœuvrées à bras. 120 220 300 400 600 809 litres à la minute, Et coûtent... ... +. 535 ‘760 910 1057 41200 1500 francs;

les transmissions pour moteurs à vapeur coûtent :

800 550 600 700 800 900 francs.

Dans les travaux publics il arrive parfois que l’on paye les appareils d’épuisement en location à la journée; le prix de location: est toujours fort élevé; aussi ce système n'est-il à recommander que pour les travaux de courte haleine. Dès que l’on peut utiliser l'appareil pendant plus d’une campagne, il y a presque toujours avantage à l'acheter.

Le rendement mécanique des pompes Letestu est compris entre 50 et 75 p. 100 ; avec une bonne installation, on arrive facilement à ce dernier chiffre.

Nous ne connaissons guère d'expériences sur le prix de revient du mètre cube d’eau élevé à 4 mètre de hauteur par les appareils d’épuisement; d’après MM. les ingénieurs Morandière et Compaing ce prix serait de : |

Avec une petite pompe simple à bras. . .. . . ....... 4 centimes. Petite pompe à double corps à bras. . . .. . . . . . . .. 5 — — h manège. .......... 1,2 — — avec locomobhile.. , . . .. .. 0,6 —

Avec une grande pompe à deux ou à quatre cylindres, le prix de revient peut s'abaisser encore davantage.

Les chiffres précédents sont déjà anciens et il est prudent de les augmenter de moitié.

Il faut remarquer, du reste, que le travail des appareils d’épuisement est, en général, très irrégulier et qu'il n'y a pas grand intérêt à établir le prix de revient au mètre cube d'eau montée.

Pompe à double effet. — Nous dirons quelques mots de la pompe à double effet, bien qu’elle soit peu usitée dans les travaux publics

et nous citerons comme exemple la pompe castraise, représentée par les figures 95 et 26.

Elle se compose d’un piston P quise meut dans un cylindre alésé

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TON ; Fig. 25.

ouvert aux deux bouts; ce cylindre est fixé par un joint annulaire à un autre cylindre en fonte qui l'entoure.

L'ensemble des deux cylindres forme le corps de pompe; la partie inférieure communique par le conduit À avec la capacité M, dans laquelle débouchent les tuyaux d'aspiration T et de refoulement T'; il y a deux soupapes à boulet, s'ouvrant de bas en haut A et B. A côté de la capacité M s'en trouve une autre égale M, séparée de la première par une cloison verticale, munie aussi de ses deux soupapes et communiquant avec la partie supérieure du corps de pompe par l'ouverture #’ placée à droite et au-dessus de l’orifice 4.

Voici la manœuvre : lorsque le piston s’élève, le vide tend à se faire sous lui et par conséquent dans la cavité M, le boulet A se lève et l’eau est aspirée, tandis que la charge du tuyau d’ascension presse fortement la soupape B contre son siège. Le liquide qui est au-dessus du piston et,

par conséquent, dans la cavité M’, est comprimé; la pression applique sur son siège la soupape A”, mais elle soulève la soupape B' et l'eau s’en va dans le tube d’ascension.

On voit que l'on a pris soin de faire faire à l’eau le moins de détour

possible et que l'on évite ainsi les pertes de charge. Les orifices sont du reste larges et arrondis.

Le mouvement de la colonne d’eau ascendante est continuel, et elle finit par prendre un mouvement uniforme; il ne se produit ni chocs ni coups de bélier qui absorbent une fraction notable de force vive.

Les soupapes AB, A'PB’, sont des boulets en caoutchouc vulcanisé ; elles sont donc très légères et se soulèvent à la moindre aspiration ; elles ont en outre l’immense avantage de leur élasticité; sous l'influence de la pression, elles s’appliquent exactement sur leur siège et forment un obturateur parfait. Elles ne s'écartent guère de leur position, car elles sont à une faible distance des parois verticales qui les guident; cependant on a cru bon de limiter par des fils decuivre l'amplitude de leur déplacement vertical.

Le piston P, dont la tige passe dans un stuffing-box bien graissé et bien étanche, est formé d’un épais disque en cuivre, sur les bases duquel sont fixés des godets; le bord de ces godets frotte sur les parois du cylindre alésé, et la fermeture est hermétique, car un des godets est toujours fortement appuyé par la pression de l'eau soulevée. |

Cette pompe a les avantages de la pompe Letestu; elle fonctionne très régulièrement, livre passage aux sables et graviers, et présente, en outre, un rendement considérable compris entre 55 et 70 p. 100. Elle ‘conviendrait pour de grands épuisements.

Le mouvement du piston de cette pompe est identique à celui de la machine à vapeur. La transmission la plus simple pour la pompe à double effet consiste donc à monter sur la même tige le piston de la machine motrice et celui de la pompe; les deux cylindres sont en regard l’un de l’autre. On obtient ainsi une transmission élémentaire, solide, condensée et absorbant peu de travail.

Aussi trouve-t-on de nombreuses applications du système dans les installations permanentes de machines élévatoires.