REPRÉSENTÉ FIO. 1 A 6 , PL
La 6g. i représente l'instrument tout monté et prêt à fonctionner. Il peut être placé indifféremment soit horizontalement soit verticalement.
La fig. 2 est une coupe verticale faite suivant l'axe des cylindres ou la ligne 1-2 6g. 1.
Et la 6g. 3 une coupe transversale faite suivant la ligne 3-4.
Toutes ces ûgures sont dessinées à l'échelle de 1/4 d'exécution.
L'appareil se compose de deux pistons métalliques creux, sans garnitures A A', 6xés aux extrémités d'une tige en acier B, se mouvant librement dans les cylindres en bronze alésés C C, assez parfaitement ajustés pour ne donner lieu à aucune fuite notable de vapeur ou d'air Un troisième cylindre en laiton D, est vissé sur le premier C, et contient le ressort à hélice a, qui subit une compression lorsque la vapeur ou l'air agissent sur les pistons. Les spires extrêmes du ressort, agissant par l'intermédiaire des bagues bb' 6xées à la tige B, par une goupille transversale, sont soudées à des talons ce', prenant appui, l'un sur la partie 6xe </, et l'autre sur celle formée par le fond du cylindre a' vissé dans l'intérieur du corps D. Les talons c c' sont traversés par la tige du piston et pressés, comme nous l'avons dit, par les bagues J>, chaque fois que l'air ou la vapeur prédomine sous l'un des pistons.
La tige B des pistons porte, sur la partie comprise entre les deux cylindres, un support E dans le collet duquel tourne librement le bout d'une petite tige a rainure e. Sur cette tige est montée d'une part la roulette r dont la circonférence repose sur le plateau P (6g. 1 et 2}, et de l'autre une vis sans 6n / faisant partie d'un compteur L , que nous examinerons plus loin et qui est destiné à enregistrer les différentes phases de toutes les opérations. Le mouvement de la roulette r, doit communiquer l'impulsion h la vis tangente, mais pour que celle-ci, fixe dans sa position entre les coussinets a', puisse permettre le mouvement longitudinal de cette roulette sur le plateau P, on a imaginé de l'établir d'une seule pièce avec le canon creux d' et d'y chasser de force un goujon saillant qui pénètre dans la rainure longitudinale; de cette manière la vis se trouve entraînée par la rotation de la roulette sans gêner aucunement la libre translation de l'axe qui la porte.
Au-dessous du plateau P, est fixée la poulie à gorge o, disposée è l'intérieur en forme de barillet, pour recevoir un ressort d'horlogerie dont la tension détermine le mouvement rotatif alternatif du plateau produit par la course du piston de la machine à laquelle l'appareil est adapté. Cet effet a lieu par l'intermédiaire de la corde à boyau f, dont un des bouts est attaché à la poulie o et l'autre au petit treuil g; celui-ci porte sur son axe prolongé e', une poulie en bois h, sur laquelle s'enroule le cordon p , dont
PUBLICATION INDESTRIBLLB.
le bout est attaché directement è la partie supérieure de la tige du piston de la machine en exploration.
Sur la partie latérale du cylindre D, est placé le système d'enroulement du papier destiné à recevoir le tracé des diagrammes par le crayon i qui se meut avec le ressort a. Ce mécanisme est maintenu par le support K et le collier J, qui entourent la boîte cylindrique. La bande de papier o* est fixée par ses extrémités aux cylindres FF' (fig. 1 et 4) par des targettes/ placées dans l'intérieur de cenx-ci, et le cylindre même F' est sollicité par un ressort contenu dans le barillet G, afin de tendre la bande de papier et lui faire opérer, comme au plateau P, le mouvement alternatif de va-et-vient correspondant à la course du piston. L'encliquetage z* et la clé à oreille a3 ont pour but de donner au ressort et par suite au papier la tension convenable. La première partie de la rotation est produite par la corde à boyau v, dont un des bouts est attaché à la poulie «, et l'autre à celle u' fixée à la grande poulie h. La poulie ti' est montée à carré sur le prolongement d'un, axe formant le petit treuil g, sur lequel s'enroule une autre corde dont le bout opposé est attaché à la poulie o du plateau P, et la poulie u reçoit sur son axe g* un cordon intermédiaire s'enroulant sur la poulie x du cylindre F. Cette combinaison complète ainsi la relation du système avec le cordon commun p, fixé à la tige du piston de la machine.
Le cylindre F tourne librement sur la douille de la poulie z, et celle-ci tourne à son tour sur l'arbre en acier A', fixé au support K par l'écrou »'. Dans cet état, les deux pièces peuvent tourner indépendamment l'une de l'autre ; mais lorsque le cliquet d'embrayage / (fig. 1 et k) porté par la poulie x et pressé par un ressort à pincettes, pénètre dans l'une des encoches k pratiquées dans la base du cylindre F, celui-ci est entraîné dans les mouvements de rotation imprimés par la tige du piston de la machine à la poulie u'. 11 résulte de cette disposition la possibilité de changer la position du papier et-de prendre un certain nombre de diagrammes sur la même bande. L'arbre </, portant la poulie u, forme pignon vers son extrémité pour engrener avec la roue x*, dont l'axe terminé par un carré porte l'aiguille p, destinée à indiquer sur un cadran e\ si le développement de la poulie est en rapport avec la course du piston. Ce rapport existe quand l'aiguille, partant du point e3 (fig. lr»), arrive après une révolution presque complète au point «\ en laissant toutefois un petit intervalle entre chacun d'eux ; car si l'aiguille restait un moment stationnaire, il y aurait un temps mort, et la figure tracée par le crayon serait inexacte.
Voici comment s'obtiennent les traces ou les empreintes : La potence l (fig. 1 et 2) est terminée par une botte dans laquelle s'ajuste une règle méplate s, portant en retour d'équerre le crayon traceur <, dont on règle la position par la vis à main l' ; la flexibilité de cette règle permet au guide y, ajusté à charnière sur la boite cjlindrique D, de l'éloigner du papier en relevant ce guide quand on ne veut pasde tracé, et de l'abaisser, au contraire, pour faire appuyer lecrayon s lorsqu'on veutobtenirune trace ou diagramme.
Tout le corps de l'appareil est fixé sur le plateau rectangulaire en fonte H par les supports m', n' et </; une console particulière p1 sert de table au plateau P, qui tourne entre collets sur l'axe et enfin une colonne r7 élève et maintient le compteur à la hauteur désirable.
Nous avons vu que ce compteur L (fig. 5 et 6) recevait comme premier organe la vis/; cette dernière, qui est à un seul filet, engrène tangentiellement avec une première roue tf* ayant 100 dents et montée sur un pignon de 10, s2, lequel conduit deui autres roues concentriques, dont l'une ? possède 100 dents, et l'autre t* 101. 11 résulte de cette disposition que le premier cadran v* porté par la roue s* fait un tour pour 100 de la roulette r; le second cadran x1 porté par la roue i' en fait un pour 10 de la précédente, ce qui donne 1,000 tours de la roulette, et enfin l'aiguille zf portée par la roue P de 101 dents enregistre les 1,000 sur le précédent cadran et compte jusqu'à 100,000 tours de la roulette. Les deux index fixes et l'aiguille mobile sont disposés pour marquer, par un petit point noir qu'on efface à volonté, le commencement et la fin des expériences. Le petit ressort n détermine toujours pendant leur durée une pression constante de la roulette r sur le plateau P, au moyen d'un galet m qui prend son point d'appui sous la règle fixe O.
La circonférence de la poulie h doit toujours être à la course du piston de la machine qu'on expérimente dans le rapport de 10 à 1 ; à cet effet, l'instrument est accompagné de poulies de rechange qu'on approprie à cette proportion, laquelle correspond aussi au rapport existant entre le treuil y et la poulie o du plateau P. La communication du cordon p avec la tète de tige du piston doit être aussi directe que possible, afin que chaque période de mouvement de l'appareil réponde exactement aux différentes sections de l'espace parcouru par le piston dans son cylindre.
On conçoit , par ce qui précède , que quand la course ascendante du piston développe le cordon p enroulé sur la poulie A, celle-ci met en mouvement le treuil g et entraîne le plateau P dans un sens, et que dans sa course descendante, le plateau obéissant à l'action du ressort contenu dans l'intérieur de la poulie o, exécute un mouvement égal en sens contraire, et ramène les choses dans l'état où elles étaient primitivement; si en mémo temps la pression de la vapeur affluente prédomine sous l'un des pistons et que celui-ci s'élève, la roulette du compteur s'éloigne du centre du plateau dans le môme sens, et reçoit alors de ce dernier un mouvement de rotation qui lui fait accomplir, avec son axe, un nombre de révolutions proportionnel
1* A sa distance du centre ou aux flexions du ressort a , ou aux efforts * exercés par la vapeur sur le piston ;
2* Aux angles décrits par le plateau ou au chemin parcouru par le piston de la machine.
Par conséquent, le nombre de tours de la roulette (1 ) sera proportionnel au
(<) On doit à M. Poncelrt U première idée de c«Ue roulette toulintrice.
produit de ces deui quantités ou au travail développé dans cette course.
A la fin de la course, et lorsque la vapeur se détend, puis s'échappe, la roulette revient graduellement au centre du plateau au fur et à mesure que la pression diminue. Dans la course suivante, la vapeur affluant sous l'autre piston, la roulette s'éloigne de nouveau du centre du plateau, mais dans un sens opposé au premier, et fait encore un nombre de tours égal au travail développé par la vapeur. Il est à remarquer que le sens du mouvement du plateau changeant en même temps que celui de ta marche du piston de la machine, il s'ensuit que la roulette tourne toujours dans le même sens, en donnant la mesure du travail moteur dont le produit est totalisé par le compteur, auquel le mouvement est transmis par l'axe à rainure e, de la roulette, traversant la vis tangente/.
La tige méplate s, liée au support E par la vis de pression 3', suit le mouvement rectiligne de la tige des pistons, lequel, combiné avec le mouvement de va-et-vient de la bande de papier b2, produit une courbe dont l'expression est, d'une part, le résultat de la tension et de la détente de la vapeur dans le cylindre de la machine, et de l'autre, l'indication du jeu des différents organes de celte machine. Cette disposition de l'appareil traceur, due à M. Garnicr, est le complément indispensable du totalisateur par lequel il acquiert la propriété de l'indicateur dynamomètre.
Voici, d'après M. Lapointe, ingénieur civil, la formule donnant le travail d'une machine sur laquelle l'instrument est appliqué.
On appelle dans cette formule :
D, le diamètre en mètres du piston de la machine n le nombre de tours de la roulette pendant la durée de l'observation, et
t le temps en secondes employé à cette observation. Le travail en kilogrammètres sera ainsi :
Pour la haute pression T = 187,47 — —
Pour la basse pression T = 31,379 — Le travail en chevaux sera :
Pour la haute pression T = 2,4997 -y—
Pour la basse pression T = 0,41839 -y-
Le coefficient numérique ( constant pour un même appareil ) est applicable à toutes les opérations comme à toutes les machines à exploration ; il ne change que si l'indicateur se trouve dans d'autres conditions.
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