V' = X L = 4- 0,210 . K. 2 FR

d'où

Si, par exemple, le coefficient de régularité K = 30

on aura : a; ^ 1 1/2 tours environ.

VOLANTS ET MODERATEURS DE VITESSE

dans un temps très court, une grande quantité de travail, emmagasinée dans leur masse, sous forme de force vive, par une puissance relativement faible agissant pendant un temps suffisamment long. Exemple : poinçonneuses, cisailles» presses monétaires, etc.

Dans ce cas, les organes commandés par le volant doivent être beaucoup plus robustes que ceux qui lui communiquent le mouvement; les premiers sont calculés sur la résistance à vaincre, les autres sur la puissance motrice. Souvent, alors, on interpose, entre le volant et la résistance, des pièces faciles à remplacer et destinées à se briser les premières, dans le cas d'un surcroît de résistance imprévue ;

Exemple : rallonges en fonte pour laminoirs.

156. Coiuitruetloii dea volante. — Les volants sont presque toujours en fonte ; ceux de petit diamètre (au-dessous de 2 m. 50 environ) sont en une pièce, moyeu, jante et brassure ; un pareil volant à bras droits se brise presque toujours, même avant le démoulage, à cause du retrait inégal des diverses parties ; il faut recourir à des tours de main de fonderie, moulage en coquille, arrosage du moyeu, ou mieux refroidissement très lent de toute la pièce. Il est plus sûr de faire les bras courbes.

Souvent le moyeu est moulé avec deux ou trois fentes (flg. 68) ; après le

démoulage, les fentes sont remplies par des cales en fer ; le moyeu est alors alésé, tourné, et on pose à chaud de fortes frettes en fer.

Les grands volants sont le plus souvent en deux pièces (fig. 69) assemblées à la jante et au moyeu ; on évite ainsi les difficultés de fonderie et

CHAPITRR Vltl

de transport par chemin de fer ; Tassemblage des deux parties de la jante se fait au moyen de clefs et de couvre-joints en queue d'hironde (fig. 70) ;

nTî^'

Fig. 69.

Fig. 70.

l'assemblage au moyeu est obtenu par de forts boulons avec frettes posées à chaud.

Pour les puissants volants de forge, la brassure se coule à part et s'assemble ensuite (fig. 71) avec la jante au moyen de queues d'hironde et de cales en bois de chêne, qui donnent plus d'élasticité à l'assemblage.

Fig. 72.

Les volants sont exposés à éclater sous Taclion de la force centrifuge. Soit (fig. 72) la jante d'un volant supposée réduite à sa ligne moyenne, et A B un diamètre, horizontal par exemple. Sous l'action de la force centrifuge, la moitié supérieure A M B tend à se séparer de la moitié inférieure, et n'est retenue que par les forces moléculaires développées en A et B, dont les résultantes Y Y sont égales et verticales en vertu de la symétrie ; nous allons les calculer :

Soit V la vitesse k la jante, R le rayon,

p le poids par mètre courant,

M un point de la jante dont le rayon M 0 fait avec 0 A un angle «. La force centrifuge d'un élément M M' = ds aura pour valeur

pds V*^

VOLANTS ET MODERATEURS DE VITESSE 113

Décomposons cette force en deux autres :

Tune, parallèle à A B, n'entrera pas dans le calcul de Y ;

l'autre, perpendiculaire à A B, a pour valeur

pds V» .

-i — sin a

On aura donc

ds sin «

^ rn pas V . P V' /•

2 y = / -i: sin « = -i- — - /

mais ds sin a est la projection de M M' sur A B ; donc / '^ ds sin a = A B = 2 R ; d'où

^ g Si S est la section de la jante, S le poids spécifique du métal, T l'effort de rupture par unité de surface, on a :

y = ST, p = S S

Avec une vitesse de 30 mètres, on obtient ainsi pour une jante en fonte, un effort de traction de 0 k. 71 par millimètre carré.

Mais si le volant est en deux pièces, le joint est très affaibli, et l'effort de traction se reporte tout entier sur les boulons ou clavettes.

Pour de pareils volants, il n'est pas prudent de dépasser une vitesse de 25 mètres à la jante.

Si l'on a besoin de vitesses plus considérables, on fait la jante en pièces de fer soigneusement assemblées ; on peut afors arriver k des vitesses de 40 et 50 mètres (1), c'est ainsi qu'on construit quelquefois les volants de laminoirs.

Les ruptures de volants sont presque toujours accompagnées d'accidents graves; elles proviennent de ce que le volant est mal centré ou ne tourne pas rond ; mais, bien plus souvent encore, de ce que, par une diminution brusque de la résistance, l'inattention du mécanicien ou un mauvais fonc^ Uonnement du modérateur, la machine s'est emportée ; ou enfin de ce que l'arbre ayant rencontré une résistance accidentelle considérable, les bras du volant se sont rompus.

Souvent les volants sont tournés à la circonférence et servent de poulies pour transmettre la puissance au moyen de courroies; ou bien armés, dans le même but, de dents d*engrenages.

Le volant est quelquefois placé, non âur l'arbre de la machine, mais sur un arbre intermédiaire commandé par engrenages. Il arrive alors qu'aux

(1) Pour un volant en fer animé d'une vitesse de 60 mètres à la jante, la force centrifuge développerait un effort de traction T de 2 k. 81 par mUlimètre carré.

environs des points morts, c'est le volant qui entraîne la machine ; la roue dentée, calée sur Tarbre de couche, est ainsi tantôt menante et tantôt menée ; ces renversements brusques dans le sens de la pression réciproque entre les dents de Tengrenage amènent des chocs et occasionnent des ruptures fréquentes ; on évite cet inconvénient en donnant à la roue calée sur larbre une masse et un diamètre suffisants pour qu'elle fasse volant par elle-même et assure toujours les contacts des dents dans le même sens.