DESCRIPTION DES MACHINES HORIZONTALES

BEPBBSENTËBS FIG. 1 A 6, PL. 12.

La flg. 1 représente un plan général vu en dessus de l'un des appareils, composé de ses deux machines accouplées, des deux pompes et de leur transmission de mouvement. Les dimensions de notre cadre ne nous ont pas permis d'indiquer toute cette transmission , qu'on reconnaît d'ailleurs suffisamment par l'élévation.

La flg. 2 représente en coupe verticale l'élévation de l'une des machines et des pompes, faite suivant la ligne 1-2.

De la distribution et de la dëtentb. — On reconnaît par les figures précédentes que chaque cylindre à vapeur A, placé horizontalement pour présenter plus de solidité, est accompagné de quatre boites verticales BB', renfermant quatre soupapes aaf, dont deux a servant à la distribution, et deux autres plus grandes a' à la sortie de la vapeur. Contrairement à ce ce qui se fait habituellement, l'auteur du projet de ces machines a préféré adopter des soupapes d'entrée indépendantes des soupapes d'évacuation, afin de permettre de fermer l'introduction en des points quelconques de la course du piston , et marcher par suite à des détentes variables, en laissant toujours la sortie entièrement ouverte le plus longtemps possible , c'est-àdire à peu près pendant toute la course du piston.

Ces soupapes , analogues en tous points à celles que nous avons étudiées au commencement de ce volume (1), et sur la construction desquelles nous

(i) Voy. »c vol. de ce recueil, pl. I cl page* 7 cH3.

PUBLICATION INDUSTMKU.E.

reviendrons en décrivant les machines d'épuisement du Cornouailles , doivent donc nécessairement fonctionner indépendamment les unes des autres; les premières qui s'ouvrent et se ferment alternativement pour permettre à la vapeur d'entrer tantôt à droite et tantôt à gauche du piston C, sont mises en mouvement à l'aide d'engrenages et des manchons à cames b ; les autres , qui se ferment et s'ouvrent également chacune à leur tour, sont mises en jeu par les excentriques c , montés sur les mêmes arbres de couche I)D' et auxquels leurs tiges d communiquent par l'arbre e. Les excentriques étant invariables font toujours ouvrir successivement leurs soupapes au même degré, et pendant la plus longue partie de la course du piston, ils agissent sur des galets adaptés au sommet des tiges et reposant constamment sur leur circonférence.

La vapeur arrive des générateurs par un large tuyau E , g'embranchant avec la conduite principale F, et se reliant directement à la boite à soupape G, qui renferme la valve G', dessinée en détail fig. 6, et que l'on manœuvre à la main par le volant à tige taraudée/. De là elle se distribue par les deux branches H H' dans les boites d'admission B, qui renferment les soupapes a. Les tiges g de ces soupapes sont verticales et attachées à des leviers à fourchettes t, montés sur les arbres intermédiaires./ recevant les leviers à galets h, qui, comme nous l'avons dit, reposent sur les manchons à cames b. Ceux-ci sont réunis par deux tringles horizontales n' (fig. 6) , afin de marcher constamment ensemble, suivant qu'ils sont poussés à droite ou à gauche sur l'axe qui les porte par les fourchettes *, que l'on voit montées sur cet axe ; ce dernier mis en mouvement lui-même par un arbre de couche inférieur /, passant d'une machine à l'autre , et recevant à chacune de ses extrémités les leviers de commande e'. Au milieu de celui-ci est un grand secteur denté m, avec lequel engrène une vis sans fin n, dont l'axe prolongé / reçoit d'un bout un croisillon à plusieurs branches o, qui permet de le manœuvrer à la main , et de l'autre une roue d'angle p qui engrène alternativement avec les pignons dentés qqf ajustés sur l'arbre r du modérateur à boules I. Un manchon à douille s est placé entre les pignons et relié, par un jeu de tringles et de leviers i' m', aux branches de ce modérateur pour monter ou descendre , suivant que celles-ci s'éloignent ou se rapprochent, et par conséquent pour entraîner les pignons d'angle avec lui.

Il résulte de cette disposition que la roue d'angle p, et par suite l'axe t de la vis sans fin tourne à droite ou à gauche suivant qu'elle est commandée par l'un ou l'autre des deux pignons, le secteur denté, et avec lui les fourchettes A, tendent donc à s'obliquer tantôt d'un côté et tantôt de l'autre , et par conséquent à pousser les manchons à cames b, à gauche ou à droite. Or, ces manchons sont construits de telle sorte que leur forme ou contour extérieur n'est pas concentrique à l'axe dans toutes les parties , ils présentent au contraire une saillie qui n'est pas la même sur un point que sur un autre, et qui ne présente pas le même développement; d'où il résulte

que les galets qui reposent sur eux ne sont pas toujours soulevés aussi longtemps dans des moments que dans d'autres.

Ainsi, quand les boules du modérateur s'écartent, ce qui indique un accroissement de vitesse, le manchon à douille monte, entraîne le pignon inférieur et le force à s'embrayer avec la roue d'angle , qui alors fait marcher la vis sans fin, le secteur et les fourches dans le sens convenable pour que les cornerons s'avancent vers la droite et que par suite les galets se trouvent sur la saillie la moins prolongée, et par conséquent restent moins longtemps soulevés. Les soupapes dont les tiges sont suspendues aux leviers qui portent ces galets, sont doue elles-mêmes tenues aussi levées moins longtemps, elles se ferment plus tôt: il entre ainsi moins de vapeur dans le cylindre où elle agit alors avec plus d'expansion ou de détente.

L'effet inverse a lieu lorsque les boules se rapprochent.

Remarquons bien que cette marche rectiligne ou ce changement de place des camerons sur leur axe n'influe en aucune manière sur leur rotation, qui dépend toujours de celui-ci, et qui, par conséquent, produit toujours la même action sur les excentriques qui font marcher les soupapes de sortie a'.

Celles-ci sont comme les premières, à double siège, pour avoir l'avantage, d'une part, de ne pas exiger une grande élévation en s'ouvrant, tout en présentant la section suffisante , et d'un autre côté , d'offrir peu de résistance à être soulevées , parce que dès qu'elles commencent à s'ouvrir elles présentent, au-dessus et au-dessous, des surfaces peu différentes, par conséquent, il s'établit presque un équilibre de pression. On n'a donc à soulever que le poids de lu soupape augmenté de la faible différence de pression de la vapeur. Un levier de manœuvre u commandant la longue tringle v et le levier à encoche x sert, au besoin, à faire équilibre aux pignons d'angle et à tenir le manchon débrayé, c'est-à-dire au milieu de sa course pour empêcher que les pignons n'agissent et pour marcher, en cas de nécessité , à pleine vapeur.

Les soupapes de sortie ont leurs boîtes R' assises sur les coudes des tuyaux H3, qui se réunissent en un seul H* en se courbant , comme l'indiquent les tig. 2 et 3, afin de communiquer avec un condenseur unique dont la pompe à air est mise en marche par une machine de la force de 24 chevoux environ, placée tout à fait en contrebas des machines motrice et n'ayant avec ces dernières aucune liaison de mouvement.

Communication de mol vemknt. — Les arbres de couche I)D' qui portent les excentriques c et les camerons b , et qui se trouvent placés dans l'axe et sur chaque côté de chaque cylindre A , reçoivent un mouvemeut de rotation continu par une paire de roues d'angle J J' d'égal diamètre. L'un de ces arbres porte en outre une seconde roue semblable K engrenant avec celle K\ et donnant par suite son mouvementé l'uxe y, qui reçoit cette dernière, et à la roue z qui le transmet définitivement à l'axe r du modérateur par la dernière roue zf. Cette disposition présente l'avantage de n'avoir

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qu'un modérateur pour deux machines , de pouvoir placer celui-ci exactement au milieu de l'espace qui les sépare , et de n'exiger pour exécuter la manœuvre de la distribution , de l'échappement et de la détente, qu'une transmission de mouvement très-simple et d'un effet précis, exactement en rapport avec la vitesse de l'arbre moteur ï.

Cet arbre, qui est en fer corroyé, reçoit l'action des deux machines par les manivelles M M' calées sur ses extrémités et disposées à angle droit par rapport l'une à l'autre. Les boutons/7 de ces manivelles relient les bielles cylindriques en fer forgé N N' avec les traverses à glissières 0 0\ auxquelles sont assemblées les tètes g' des tiges de pistons P F. Un seul volant Q est monté sur le milieu de l'arbre moteur pour régulariser, conjointement avec la position respective des manivelles , sa marche rotative et empêcher de grandes accélérations lorsque le travail à effectuer change subitement. A côté de ce volant est le gros et fort pignon droit denté R, qui engrène avec la puissante roue en fonte S placée sur le second arbre T, qui est destinéà faire manœuvrer les pistons U'des deux pompes pneumatiques.

A cet effet, aux deux extrémités de cet arbre sont rapportées les deux grandes manivelles U, aux boutons desquelles sont suspendues les fortes bielles V, reliées par leur partie inférieure avec la tète X des tiges verticales V, qui portent les pistons des pompes. Ceux-ci marchent de cette sorte dans une direction verticale, tandis que les pistons à vapeur marchent suivant des lignes horizontales ; leur vitesse est nécessairement beaucoup plus petite, dans un rapport déterminé par celui qui existe entre le diamètre des engrenages, et que nous avons reconnu être de 1 à 5.

Tout l'appareil est assis sur un fort massif en pierres de taille Z, reliées par de forts boulons, qui le traversent dans toute sa hauteur, avec le fort bâtis de fonte A2 qui , tout en recevant les coulisseaux C3 des tiges de piston et les énormes supports I)3 de l'arbre moteur, relient en même temps ceux-ci avec les cylindres à vapeur. De forts châssis en fonte E2 formant le prolongement des bâtis, reçoivent tout l'effort de l'arbre T, et sont supportés par les hautes colonnes en fonte F3 reposant sur le sol primitif et sur le même plan que le socle des pompes. Les coulisseaux H* des glissières, qui doivent guider la marche rectiligne et verticale des pistons de ces pompes , sont rapportés contre des châssis latéraux G3 boulonnés sur la face verticale avancée du massif.

Les pompes de Saint-Germain , analogues dans toutes leurs dimensions à celles de Nanterre, que nous avons examinées précédemment, en diffèrent néanmoins par le nombre et l'arrangement de leurs clapets. Ainsi, dans ces derniers , l'aspiration s'effectue bien par deux seuls et mêmes clapets rectangulaires renfermés dans les boites Y, mais le refoulement a lieu par quatre grandes soupapes m', s'ouvrant ensemble deux à deux et armées chacune d'un petit cylindre T', semblables à ceux que nous avons déjà examinés.

Pour compléter cette description, et pour faire comprendre toute l'importance des machines qui y sont traitées, nous donnons le poids détaillé

vi. 12

des principales pièces, avec l'indication des lettres par lesquelles ces pièces sont désignées sur la planche 12, que nous ferons suivre des calculs qui ont servi à la détermination des dimensions de ces machines.

Un piston pneumatique U' 8,810 kilogr.

Une tige V, pour d» 580

Un cylindre pneumatique F 7,940

Un fond de cylindre d° R' 8,036

Un couvercle d° d° S' 8,3U2

Un clapet m' de couvercle de cylindre pneumatique. . 109

Un arbre en fer forgé 1 avec manivelle et son pignon R. 6,815

Une manivelle et son tourillon f 1,150

Un arbre D des exceutriques 1,020

Deux gros paliers en fonte D* avec coussinets en cuivre. 3,250

Un cylindre à vapeur A ajusté avec les fonds. . . . 6,849

Un piston à vapeur C avec sa tige P 760

Une bielle de cylindre a vapeur N 1 ,150

d« de cylindre pneumatique V 1,960

Une grande roue d'engrenage S 18,600

Un segment de roue d'engrenage S 1,780

Un volant en fonte ajusté Q 13,104

Un arbre en fer T avec deux manivelles 6,238

Une tête de tige X de piston pneumatique 425

Une enveloppe de cylindre pneumatique / ' 1,170

Un bâtis en fonte A* 26,800

Une entretoise E" pour d° 1,340

Un condenseur avec tuyaux d'injection 1,160

Une pompe à air. 7,952

Les deux appareils complets pèsent ensemble 436,745 kilogr.