CHAPITRE IV

ARTICLE I

DEA DIVERSES ESPÈCES DF. MACHINES A VAPEUR, ET DES PROBLÈMES QUI SE PRÉSENTENT DANS LEUR APPLICATION AUX TRAVAUX INDUSTRIELS.

§ I". Classification des machines à vapeur en usage.

D’après ce que nous avons dit sur les propriétés de la vapeur dans le chapitre II, on conçoit que la force motrice qu’elle est capable de produire peut être appliquée et utilisée de plusieurs manières : d’abord en introduisant la vapeur dans un cylindre, soit pour produire les mouvements alternatifs d’un piston, par son action successive sur ses deux laces, ou sur l’une de ses faces seulement, soit pour produire immédiatement la rotation du cylindre lui-mème; ensuite, en utilisant simplement la force élastique de la vapeur, ou la pression qu’elle exerce contre tous les corps soumis à son action; puis en utilisant également sa détente, ou la pression décroissante qu'elle continue d’exercer encore pendant sa dilatation graduelle dans la machine; et enlin en la condensant après qu’elle a effectué son action utile, afin de produire, autant que possible, le vide dans la partie du cylindre opposée à la nouvelle vapeur amenée de la chaudière. Ces divers modes d'application ou d’action de la vapeur ont donné lieu à plusieurs sortes de machines, que nous allons expliquer succinctement.

La manière d’appliquer la force motrice de la vapeur produit d'abord trois genres de machines qu’il convient de distinguer, savoir, les machines à double action, les machines à simple action, et les machines à rotation immédiate.

CLASSIFICATION DES MACHINES A VAPEUH. I gg

On nomme machines à double action ou machines à double effet, celles dans lesquelles la vapeur étant introduite dans un cylindre contre un piston mobile, agit successivement, comme force motrice, sur chacune de ses deux faces, et lui communique par conséquent un mouvement de va-et-vient. Dans ces machines, chacune des deux courses du piston est exécutée par l’action de la vapeur, et c’est ce qui leur a fait donner le nom de machines à double action.

Les machines à simple action ou à simple effet, au contraire, sont celles où il n’y a qu’une seule course du piston qui soit exécutée par l’action de la vapeur; tandis que la course rétrograde est opérée par la chute d’un contre-|*oids, qui a été soulevé lui-même par l’action de la vapeur, pendant la course où celle-ci a servi de force motrice. Comme les machines à simple action ont en général un mouvement peu régulier, qui ne convient guère aux travaux industriels ordinaires, on 11e les emploie presque jamais que pour l’épuisement de l’eau des mines, l’enlèvement des minerais ou l’approvisionnement d'eau des villes. C’est pourquoi le nom de machines à simple action et celui demachines d‘ épuisement sont à peu près synonymes; mais le premier est le seul qui exprime le système propre de la machine; le second n’indique que l’usage de la machine, et peut s’appliquer également à tout autre système.

Les deux espèces de machines que nous venons d’expliquer peuvent être rotatives, c’est-à-dire employées à produire un mouvement de rotation; et cet effet s’obtient en transformant, au moyen d’une manivelle, le mouvement alternatif du piston en un mouvement de rotation appliqué à un arbre à volant, qui met ensuite en jeu tous les outils nécessaires au travail de la machine. Ainsi ce nom n’exprime qu’un emploi de la machine, et non un mode particulier d’utiliser la force motrice de la vapeur. Les machines à double ou à simple action peuvent, comme nous l’avons dit, être faites rotatives ou non rotatives; mais comme, dans la construction habituelle, les machines à double action ont un mouvement plus régulier que les machines à simple action, il arrive presque toujours que lorsqu'on recherche la régularité

UOO CHAPITRE QUATRIÈME.

du travail, on emploie une machine à double action, et on la construit rotative; et que dans le cas où le mouvement peut être irrégulier sans inconvénient, on préfère une machine à simple action, et on la fait non rotative. C’est pourquoi, dans la pratique, on se sert presque indifféremment des noms de machine kdouble action ou machine rotative, et de ceux de machine à simple action ou machine non rotative. Mais comme on voit des machines à simple action qui sont rotatives, il n’est pas exact d’employer ces expressions l'une par l’autre.

Nous venons de dire que le nom de machines rotatives n'indique |>as un mode spécial d'utiliser l'action de la vapeur. 11 n’cn est pas de même de celui de machines à rotation immédiate. On appelle ainsi les machines dans lesquelles le premier et immédiat effet de la vapeur est «le produire un mouvement de rotation, au lieu d’un mouvement de va-et-vient du piston. On a vu que flans les machines rotatives, la vapeur agit d'abord sur le piston, pour lui communiquer un mouvement alternatif, et que celui-ci se transforme ensuite, au moyen d'une manivelle, en un mouvement de rotation appliqué à l’arbre du volant. Mais dans les machines à rotation immédiate, il n’y a point de piston se mouvant en ligne droite, et alternativement d'une extrémité à l’autre du cylindre. La vapeur agit, soit sur un cylindre qui prend un mouvement de révolution sur lui-même, à la manière d'une vis d’Archimède, soit sur une cloison mobile autour d’un axe, dans l’intérieur d’un tambour; et par ce moyen ou par tout autre semblable, elle communique immédiatement à l’axe un mouvement de rotation, qui est ensuite appliqué à mouvoir les outils de travail, comme dans toutes les autres machines. Ainsi la différence entre les machines rotatives et les machines à rotation immédiate est que, dans les premières, il existe avant tout un mouvement rectiligne alternatif qu’il faut, pour rendre la machine rotative, transformer, au moyen d’une manivelle, en un mou veinent de rotation , tandis que dans les secondes, ce mouvement de rotation est immédiatement produit, sans transformation et sans l’intermédiaire d’une manivelle. L’idée de ces machines est venue à beaucoup d’inventeurs, |>arre qu’ils croient que dans l’emploi de la