‹ Théorie des machines à vapeur. AtlasChapitre 151 sur 297 · SANS DETENTE · texte numérisé non relu

SANS DETENTE

$ I . Description d une machine de ce sy stème, pour manufactures,

I -es machines de VN att à double action sont des machines à double action, à basse pression et à condensation, sans détente. I-a vapeur est tonnée dans la chaudière sous une pression qui excède la pression atmosphérique d'environ 1.5 à 3 livres par pouce carré, ou de o. 1 à o.t kilogramme par centimètre carré. Elle passe ensuite dans le cylindre, où elle est admise sans interruption pendant toute la durée de la course du piston. Quand le piston a terminé une de ses courses, si c'est la course descendante, une communication s’ ouvre entre le haut du cylindre et le condenseur. I-a vapeur qui remplissait le haut du cylindre passe donc aussitôt dans le condenseur, et il ne reste sur la face supérieure du piston qu’une pression très-faible due à la condensation imparfaite de la vapeur. Mais, dans le même instant, la communication de la chaudière au cylindre se trouve intervertie, et la vapeur, au lieu de continuera arriver au-dessus du piston, arrive maintenant au-dessous. Elle repousse donc le piston vers le haut du cylindre; puis elle est condensée à son tour, tandis qu'une nouvelle quantité de vapeur est admise au-dessus du piston, et ainsi de suite. Le mouvement alternatif ainsi communiqué au piston se change, au moyen d une manivelle, en un mouvement de rotation imprimé à un volant, qui le transmet eniin aux diverses pièces du mécanisme dont ou veut taire usage

dans les arts. Cette circonstance fait aussi désigner ces machines par le nom de machines rotatives, qu’il ne faut pas confondre avec celui de machines à rotation immédiate , ainsi qu'on l’a expliqué chap. IV, art. I, §1.

l^a chaudière des machines de Watt est ordinairement de la forme dite wagon, c'est-à-dire semblable à celle des Jig. 1 1 et îa, PI. IP, elle est placée dans une chambre attenante à celle de la machine, et seulement séparée de celle-ci par un mur. I*a PL XIV , où les mêmes lettres se rapportent aux mêmes objets dans les trois figures, représente une machine de ce système construite par M. W. Fairbairn, de Manchester, dont le nom est trop connu pour qu’il soit besoin d’en faire l’éloge.

la1 cylindre est représenté en C. F .a vapeur arrive de la chaudière par le tubeS, et traverse d’abord une soupape à gorge contenue dans la boîte « (Jig. 77 bis et 77 ter), c’est-à-dire un passage intercepté plus ou moins complètement par un disque circulaire, continuellement manœuvré parle gouverneurà force centrifuge, ainsiqu’on l'expliquera plus loin. Ensuite la vapeur traverse encore une soupape régulatrice n'a' (Jig- 77 ter), qui est à double siège, comme on le voit surla figure, dette forme lui donne l’avantage de se fermer et de s'ouvrir sans résistance, et ainsi on la règle facilement à la main, au moyen de la tringle a" et d’un écrou à manivelle am . Cette soupape sert à suspendre complètement l'arrivée de la vapeur quand on veut arrêter la machine, et en outre à fixer, selon le travail à exécuter, le maximum du passage accordé à la vapeur; de sorte que les variations permanentes de ce passage sont réglées à la main au moyen de la soupape régulatrice, et que ses variations accidentelles sont réglées par la machine elle-même au moyen de la soupape à gorge. La disposition qui précède permet de construire la machine avec des passages extrêmement larges , mais de 11e leur conserver dans le travail que la grandeur qui convient à la charge qui doit être mise en mouvement.

En sortant de la soupape régulatrice, la vapeur pénètre dans la colonne à vapeur A, qui la conduit aux deux boîtes à tiroir b et b'

agN chapitre septième.

{fis- 11)- Celles-ci sont divisées chacune en deux compartiments par une cloison horizontale, et la colonne à vapeur A communique avec le compartiment supérieur de la boîte d’en haut et avec le compartiment inférieur de la boite d'en bas, par deux passages x et x' , ainsi qu’on le reconnaît sur la fig. 77 ter. Les deux autres compartiments des boites à tiroir, c'est-à-dire le compartiment inférieur de la boite d’en haut et le compartiment supérieur de la boite d’en bas, communiquent au contraire, par les deux passages y et y', avec la colonne d’éduetion E qui conduit au condenseur. Enfin le tiroir est composé de deux demi-cylindres creux d, d' [fig. 77 et 77 ter) réunis par une tige verticale d", et se mouvant à frottement doux dans les ouvertures des cloisons de séparation de chacune des deux boites à tiroir. Ces deux demi-cylindres sont fermés, à leur partie inférieure, par un fond plat, de sorte que quand le tiroir est levé, comme il est représente sur les figures, le demi-cylindre supérieur d intercepte la communication entre le port i du cylindre de la machine. et l’entrée x de la colonne à vapeur, mais la laisse libre avec l'entrée y de la colonne d’éduction [fig. 77 ter)-, et que, dams le même instant, le demi-cylindre d'en bas d' se trouvant élevé au-dessus du port inférieur 2 du cylindre, le découvre complètement, et par conséquent établit une communication entre le cylindre de la machine et l'entrée a! de la colonne à vapeur, mais l’interoepte au contraire avec l'entrée y' de la colonne d’cduction. Il en résulte donc que, lorsque le tiroir est dans la position marquée, la vapeur de la chaudière passe de la colonne A dans le cylindre à vapeur par le port inférieur 2, et que, dans le même instant, la vapeur inutile sort, du cylindre par le port 1 et passe dans la colonne d’éduction E, qui la conduit au condenseur. Le contraire a lieu quand le tiroir est baissé; c’est-à-dire que la vapeur entre alors dans le cylindre par le port 1 et en ressort par le port 2. Ainsi, selon la position du tiroir, la vapeur de la chaudière pénètre, soit au-dessous, soit audessus du piston; et par conséquent, en faisant alternativement monter et descendre le tiroir, on fait exécuter au piston des mouvements semblables. Pour que dans ces mouvements du tiroir, la vapeur ne puisse

MACHINES DE WATT A DOUBLE ACTION. ayi)

s'échapper autour des deux denii-cylindres d, d', il y a des vis de pression d ", d" , d" , d". qui servent à serrer convenablement un étoupage établi autour de ces deux pièces, comme on le reconnaît sur les

fig- 77 <* 77 1er.

Lu tige du piston, qui est métallique, s'articule sur l’extrémité T du grand balancier de la machine, de manière qu'à mesure que le piston à vapeur monte et descend dans le cylindre, l’extrémité opposée F du grand balancier exécute des oscillations contraires. Ainsi, comme cette extrémité porte une bielle y, qui est attachée à une manivelle f montée sur un arbre horizontal G, il s’ensuit que les mouvements alternatifs du piston, en se transmettant à la bielle et à la manivelle, communiquent un mouvement de rotation à l'arbre G. Enfin celui-ci porte le volant dont les effets ont été décrits chap. III, § VII, et communique le mouvement définitif aux pièces de mécanisme nécessaires à l’opération industrielle de la machine. Ici le volant lui-même sert de roue dentée pour communiquer le mouvement.

Nous avons dit que la vapeur inutile s’échappe du cylindre par le tube d’éductionE,qui la conduit au condenseur H. Celui-ci, dont nous avons déjà parlé avec détail, est un vase hermétiquement fermé, afin que l’air n’y puisse pénétrer de l’extérieur ; et un robinet, que Ion peut ouvrir plus ou moins à volonté, au moyen d'une manivelle et d’un système de leviers de renvoi A', A*, A* (fig- 77 bis), laisse jaillir dans l'intérieur, une quantité d’eau froide suffisante pour opérer la condensation de toute la vapeur qui provient du cylindre. Cette eau pénétré dans le condenseur par le tube d’injection hr Dès que la vapeur est condensée, elle s’amasse à l’état liquide au fond du condenseur, et il suffit de l’en retirera mesure de sa formation, pour que l’action de la machine puisse être continuée indéfiniment.

Pour cela, une pompe appelée pompe d’air, parce qu elle enlève l’air dégagé de l’eau de la chaudière pendant son ébullition, aussi bien que l’eau formée par la condensation de la vapeur, est établie en I près du condenseur. Cette pompe consiste en un piston à clapets t, qui se meut dans un cylindre ou corps de pompe vertical. Quand

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