VOLANTS DES MACHINES A VAPEUR
Suppositions et notations.
Les règles suivantes, qui servent pour la détermination du poids d’un volant d’une machine à vapeur, ont été trouvées dans les suppositions suivantes : 1° quo la résistance des machines de travail ou de fabrication est constante ; 2° que la force vive des masses qui font un mouvement de va et vient, est très petite en comparaison avec la force vive du volant; 3° quo la longueur de la bielle est au moins cinq à six fois plus grande que le rayon de la manivelle.
Aux notations des numéros 288, 289, il faut joindre les suivantes :
N la force de la machine (en chevaux-vapeur) ;
P le poids du volant (en kilogrammes);
C la vitesse moyenne à la circonférence du volant;
n le nombre des tours du volant dans une minute;
cf>, l’angle que la manivelle a parcouru depuis le commencement de la course jusqu'au moment où la vitesse du volant est un minimum,
(ft l'angle que la manivelle a parcouru depuis le commencement de la course jusqu’au moment où la vitesse du volant est un maximum,
x, = -g- (1 — cos (f ,) les chemins que le piston parcourt pen-
dant quo la manivelle parcourt les
x» = (1 — cos (fi) angles qp, et q),;
i un coefficient pour mesurer la régularité du mouvement du volant, i est le rapport entre la vitesse moyenne du volant et la différence de la plus grande et la plus petite vitesse;
1 = 20 à 25 pour les machines à vapeur qui servent à des usines qui n’ont pas besoin d’une grande régularité, telles que les moulins & farine, les scies, les pompes ;
i = 35 à 40 pour les machines qui demandent une régularité assez grande, telles que les filatures où l’on fabrique les cotons des numéros 40 à 60;
i =. 50 à 60 pour les machines qui demandent une très grande régularité, telles que les filatures où l'on file des numéros très fins.
exprimés
en
degrés;
MACHINES A VAPEUR
Poids des volants.
A) Volants des machines sans expension avec un seul cylindre.
Pour ces machines on a:
a) L’angle qui corresponde au minimum de vitesse: tp, = 39° -f 32' + 25"
5) L’angle qui corresponde au maximum de la vitesse du volant: c) Poids du volant:
U) Volant de deux machines acconpldes, sans détente.
Si deux machines d’une force totale de N chevaux agissent sur l’arbre du volant au moyen de deux manivelles dont les directions forment un angle droit, on a:
a ) L’angle qui corresponde au minimum de la vitesse:
b) L’angle qui corresponde au maximum do la vitesse:
c) Poids du volant:
C) Volant d’une machine h vapeur avec détente dans un seul cylindre.
Si l’on pose, pour abréger :
/k\ I, ,1,4ml, ,14ml
Ii,i) = t + — r— l0*natî
li.xj Œ * + — ÏT~ lognat ïT+nTï
MACHINES A VAPEUR
On a d’abord pour la détermination de (pt qp, x, xa les équations suivantes:
« + pr ( 3
*■ = ~y (1 - cos tp,) (3)
Il faut prendre pour ip, celle des valeurs qui satisfont & l’équa. tion (2) qui est plus petite que 90°; mais pour rpj celle des valeurs qui satisfont aux équations (4) et (5) qui est plus grande que 90°, mais plus petite que 180°.
Après cela on a pour la détermination du poids du volant l'expression suivante :
MACHINES A VAPEUR
Une comparaison do ces valeurs de P avec celles qui se rapportent aux machines sans détente et à la machine de Woolf, fait voir que les machines avec détente dans un seul cylindre demandent des volants très lourds, surtout quand la détente est considérable.
D) Volant d’une machine h vapeur avec détente dans deux cylindres et avec condensation. (Système Woolf.)
Los notations pour la machine de Woolf se trouvent au numéro 289.
Les angles rp, et tp„ qui correspondent à la plus petite et à la plus grande vitesse angulaire du volant, sont les deux racines des équations suivantes :
sin rp ^ — '
, . , . OL OL«4-/9r
1 + TT ~ TT ~a-+Tp
OL
OL a + (i r o 1 « 4- /? p
x = -5- (1 — cos rp)
Soit rp, et rp, les valeurs de ces doux racines et
X, = -jjp (1 - cos <p,)
Alors on trouve le poids du volant par l’expression suivante : P = 30 X 75 X g ~ H ( dans laquelle on a posé:
(. OL «4-/?r\x,— x,
V o 1 u+sJ
+ iV 1
