DESCRIPTION DE LA MACHINE DE M. HALLETTE

BBPBBSKNTÉB MO. 1 A 9, PL. 1.

Cette machine, représentée sur la fig. lr* en coupe verticale passant pat Taxe du cylindre à vapeur, est établie à Dunkerque pour l'épuisement d'un bassin ; elle est à haute pression sans condensation et de la force nominale de 20 chevaux. On voit que le constructeur a cherché dans ce système à rapprocher autant que possible l'arbre moteur A du cylindre à vapeur B, et à cet effet il a disposé de chaque côté de celui-ci , pour transmettre le mouvement du piston, deux bielles en fer forgé C, qui sont adaptées d'une part à chaque extrémité de la traverse D du piston (flg. 2), et de l'autre aux boutons a (fig. 3) , attachés comme à des manivelles , à l'un des bras des deux volants parallèles E, placés sur le même arbre. Par cette disposition, la distance du centre de cet arbre au couvercle du cylindre est à peine d'un mètre, quoique le rayon de la manivelle soit de 0m6O, et que par conséquent la longueur de la course du piston E, soit de 1"20, et cependant les bielles sont dans une proportion convenable , puisqu'elles sont plus de cinq fois le rayon des manivelles.

Mais si , d'une part, on a l'avantage de rapprocher cette distance, il n'en faut pas moins, d'un autre côté, donner à la machine un emplacement à peu près équivalent à celui qu'elle occupait en conservant les mêmes dimensions, si on mettait la bielle entre l'arbre et le cylindre ; car on comprend que comme il faut toujours des coulisses pour guider la marche rectiligne du piston , celles-ci doivent nécessairement être placées sur le prolongement du cylindre ; de sorte que la longueur comprise entre le centre de l'arbre A et l'extrémité des coulisses G est de près de 4 mètres, et comme cet arbre porte un pignon denté en fonte H qui engrène avec une grande

roue ï, également en fonte, cet espace est encore augmenté notablement. Il en résulte qu'en réalité l'étendue entière occupée par la machine et la première transmission de mouvement est de 7m 50 en dehors du cadre de charpente, J qui sert d'assise à l'appareil. S'il n'avait pas fallu réduire la vitesse, la roue d'engrenage I aurait pu être évitée, par conséquent l'espace aurait été réduit de ln,30. En résumé, il n'y a pas de différence notable, quant à l'emplacement occupé par une machine horizontale établie, suivant la disposition à bielles extérieures adoptée par M. Hallette, et celui d'une machine analogue, construite dans les mêmes conditions, mais avec bielle intérieure placée entre le cylindre et l'arbre moteur ; mais il peut y avoir économie sous le rapport de la construction du bâtis, qui est réellement plus simple ; il est vrai qu'elle est diminuée par l'augmentation des bielles et de la traverse du piston.

Les deux volants E étant symétriques, et l'engrenage étant dans la même place que l'axe du cylindre, on comprend que l'effort est transmis régulièrement à l'arbre A. Les coulisses G qui servent de guide à la tige du piston, sont établies comme dans les locomotives , pour recevoir les glissières droites rapportées vers les extrémités de la traverse. Elles sont boulonnées à chaque bout sur les semelles de fonte d, qui se prolongent latéralement de chaque coté du cylindre, pour porter, d'une part, les paliers de l'arbre A , et, de plus, les paliers de l'arbre L, sur lequel est montée la grande roue dentée. Ces longues semelles de fonte qui relient toutes les parties de la machine et leur servent d'assises, reposent , dans leur longueur, sur les deux longrincs en bois J, qu'elles embrassent en partie (flg. 2) , et qui ne font qu'un seul corps avec le massif en pierre ou en maçonnerie M, et , au moyen de forts boulons de fondation e , qui traversent celle-ci sur la plus grande partie de son épaisseur. Cette assise, qui est évidemment d'une construction fort simple, présente une solidité très- grande , qui est d'autant plus certaine, qu'elle a lieu sur une surface assez étendue, tandis que la machine entière occupe fort peu de hauteur.

Le piston à vapeur est d'une construction ordinaire , à garniture métallique, dans le genre de celle dont nous avons déjà donné des détails dans les volumes précédents. La distribution de vapeur se fait au moyen d'un tiroir horizontal b (fig. 1) , placé sur le milieu du cylindre même dans une boîte en fonte 0 boulonnée sur celui-ci ; ce tiroir est mis en mouvement par un excentrique circulaire /, monté sur l'axe vertical^ du modérateur à boules , dont la vitesse de rotation est justement égale à celle de l'arbre moteur. La bague qui embrasse cet excentrique est reliée à deux branches horizontales, qui se réunissent en une seule, en forme de fer à cheval, pour s'attacher par le sommet en i (fig. 1), à la tige N du tiroir. Par conséquent la distribution se fait exactement comme dans plusieurs des machines que nous avons déjà décrites, soit qu'on donne de l'avance et du recouvrement au tiroir, ce qui est préférable , soit qu'on marche sans avance.

Dans les machines horizontales, construites pour les mines, par MM. Schnei-

PCnLICATION ixdusthiklle.

der, du Creuzot , la marche du tiroir de distribution a lieu, non par un excentrique, mais par une glissière mobile adaptée sur la bielle même. Les constructeurs ont cherché à profiter du mouvement alternatif et curviligne, décrit par chacun des points de la bielle, pour faire mouvoir la tige du tiroir, au moyen d'une tringle solidaire avec cette glissière d'une part, et pouvant, de l'autre, s'accrocher alternativement à un bouton d'un levier supérieur ou à celui d'un lev ier inférieur et diamétralement opposé au premier, mais monté sur le môme axe transversal , afin de permettre de faire marcher l'appareil indifféremment à droite ou à gauche , en avant ou en arrière , ce qui est très-utile dans les carrières, où l'on puise le charbon, le minerai, l'ardoise, etc. ; il importe très-souvent de faire rétrograder la machine instantanément, sans quoi , on aurait à déplorer à chaque instant des malheurs, des accidents plus ou moins graves.

La machine de M. Hallctte ne présente pas cet avantage. On ne pourrait, sans l'arrêter préalablement, opérer ce changement brusque de mouvement du tiroir et de l'arbre moteur ; il est vrai que le travail qu'elle est destinée à faire ne l'exige pas , par conséquent le constructeur n'a pas eu à s'en occuper. Elle a d'ailleurs un autre avantage qui, généralement, n'existe pas dans les machines de mines, c'est de marcher à détente variable.

Dans les divers appareils à vapeur que nous avons déjà publiés, nous avons fait connaître différents systèmes de détente, applicables soit aux machines fixes, soit aux locomotives, soit encore aux machines de bateaux, mais aucun d'eux n'a d'analogie avec le système adopté dans la machine à cylindre horizontal que nous décrivons. M. Hallctte a cherché à y faire l'applicalionde hwupapeà eyui'Mre S, dite de Coniouailles, qui est très-souvent employée dans les machines d'épuisement ou à élever l'eau (i). Nous verrons que cette application est aujourd'hui faite par divers constructeurs et ingénieurs, qui en ont constaté la simplicité et les avantages.

Ce genre de soupape présente cette particularité qu'elle repose à la fois sur deux sièges parallèles et superposés, dont l'un, celui supérieur, est d'un diamètre plus petit que l'autre (voy. le détail, fig. 4). Elle a, à cet effet, la forme d'une sorte de cloche en bronze , ouverte à ses deux bases opposées qui sont tournées coniques, pour s'asseoir sur le double siège fixe R, qui est aussi en bronze, logé dans l'intérieur de la boite de fonte Q, dans laquelle la vapeur arrive en venant de la chaudière par la tubulure k. Cette disposition de soupape à double siège a l'avantage de diminuer considérablement l'effort nécessaire à vaincre pour l'ouvrir, en ce que la pression de la vapeur, qui tend à la maintenir fermée , n'a pas lieu véritablement sur toute sa section horizontale, mais seulement sur sa surface annulaire ; or, si l'on remarque que la partie inférieure ne diffère de la partie supérieure

(l| Rom mus proposons de publier ee système do macbinet prochainement, arec det détails sur le trtTaJI et le senrice qu'elle* rendent la où elles sont appliquée!; noui a»on* eu l'occasion d'en folr fonctionner en Angleterre, cl d'obtenir det plant et det documenta précis à cet égard. On peut avoir um Idée de l'Intérêt que présentent cet appareils en MCbant qu'ils ne consomment pas plus de * kil. à I kll. i/4 par cberal et par heure.

PUBLICATION IM)l STRII LI E.

que par les diamètres des deux sièges, on reconnaîtra sans peine que ce n'est qu'en raison du l'aire de ceux-ci que la vapeur tend à tenir la soupape fermée. Ainsi le diamètre de la base supérieure du siège conique le plus petit est de O"100 (fig. 5) , celui de sa base inférieure , qui est de même dimension que le diamètre du siège le plus grand, est de Om118 , et enfin le diamètre delà base inférieure de ce second siège est de 0-134 ; par conséquent on voit que Taire de la surface annulaire du siège supérieur , mesurée horizontalement, est égale à

(O-llS-O™^)* X 0,7854 = 109e 13 — 78^1 5 = 30» 1-8. celle du siège inférieur est à très peu près semblable, elle est de

par conséquent la surface totale des deux sièges est de 62e <* 25.

Or, une soupape conique ordinaire telle que celle représentée fig. 6, et qui , pour être dans les conditions semblables, devrait avoir 0-100 de diamètre à sa plus petite base, et 0m 118 à sa plus grande, étant forcément pleine dans toute son étendue, n'aurait pas moins de 109e •* 30 de surface, sur laquelle la pression de la vapeur agirait , c'est-à-dire une surface presque double de la précédente. Il en résulte que pour soulever celle-ci , il faut dépenser un effort moitié moindre , en admettant qu'on ait à l'élever de la même quantité.

Mais il est évident que lorsqu'une telle soupape à double siège s'ouvre, elle laisse entrer la vapeur aussi bien par sa partie inférieure que par sa partie supérieure , tandis que la soupape ordinaire ne présente qu'une seule ouverture; par conséquent, pour effectuer le même écoulement de vapeur il faut de toute nécessité que cette soupape s'élève d'une quantité double, au moins, de la première. Il s'ensuit donc que dans le cas actuel, la dépense de force nécessaire pour lever la soupape a double siège est à peine le quart de celle qu'il faudrait pour la soupape conique à un seul siège.

Pour des machines puissantes, dans lesquelles il faut de toute nécessité de grands passages à la vapeur, proportionnellement aux dimensions des cylindres, on comprend que la différence est considérablement plus grande, c'est-à-dire que l'effort à dépenser pour soulever des soupapes d'équilibre de diamètres notablement plus grands, augmenterait fort peu, tandis que l'accroissement de pression serait considérable pour une soupape ordinaire. On peut s'en faire une idée plus palpable par les dimensions de l'appareil de 100 chevaux représenté sur les fig. 10 à 12.

Cette soupape d'équilibre est mise en mouvement par le modérateur à force centrifuge M ; elle est suspendue à charnière à la tige verticale en fer m , qui traverse le stuffingbox de la boîte à vapeur Q, et porte une douille à embase , embrassée par la fourchette qui termine le levier coudé à équerre n ; la seconde branche de ce levier est engagée entre un ressort