DES EXCENTRIQUES ET ENCUQUETAGES

un instant avant l'ouverture des soupapes ouvrantes , parce que , sans cela , la vapeur, trouvant le passage entièrement libre , s'échapperait sans agir sur le piston.

Les soupapes à vapeur à double siège sont ainsi nommées parce qu'elles reposent en deux points sur l'ouverture qu'elles doivent fermer. On les désigne aussi sous le nom de soupapes à couronne , parce que leur forme offre quelque ressemblance avec une couronne royale. Les fig. 38 et 39, pi. F, représentent une de ses soupapes vue séparément. Elle est composée de deux parties, Tune abcd, qui est fixe, et l'autre. efgh , qui est mobile. La portion fixe est un cylindre clos par le haut , et percé latéralement de fenêtres par lesquelles la vapeur peut passer du dehors à l'intérieur. Le centre de ce cylindre est occupé par une douille servant à recevoir un boulon qui , au moyen de la traverse ik, fixe cette portion de la soupape sur l'ouverture où elle doit être établie. La portion mobile, ou soupape proprement dite, est au contraire pleine sur son pourtour latéral , et ouverte à sa partie supérieure. Elle contient de même une douille centrale dans laquelle est fixée la tige f, qui la fait mouvoir: cette douille tient au pourtour par une traverse en croix. En comparant les deux fig. 38 et 39, on voit que quand la soupape est baissée, tout passage est fermé à la vapeur, et que dès qu'elle est soulevée, même d'une très-petite quantité, un passage considérable est aussitôt ouvert à la vapeur , puisque les fenêtres latérales sont immédiatement découvertes en totalité , soit au-dessus, soit au-dessous des oreilles g , A. C'est là un trèsgrand avantage ; mais un autre non moins important consiste en ce que, dans ces soupapes , la pression de la vapeur sur la portion mobile ne s'exerce que sur les deux petites bandes étroites qui forment les deux siégea, autour des circonférences ab et cd) de sorte qu'il n'y a pas besoin d'employer une force considérable pour ouvrir la soupape à la main , comme cela a lieu pour les soupapes coniques , dans lesquelles la pression de la vapeur s'exerce sur la surface totale du disque à soulever. Les soupapes à double siège sont en usage dans les machines de Cornwall. Les dimensions de ces machines et la haute pression à laquelle on y fait travailler la vapeur, en rendent l'emploi particulièrement nécessaire, mais il y aurait certainement avantage à les introduire également dans plusieurs autres systèmes de machines.

§ IV. Des excentriques et encliquetages.

Après avoir fait connaître les divers appareils en usage pour distribuer la vapeur , il reste à expliquer comment ces appareils sont mis en action par la machine ellemême. On emploie pour cela deux moyens : l'excentrique et I'encliquetage. Le premier, exigeant un mouvement de rotation, ne convient guère qu'aux machines à double action , puisque l'on ne fait presque que ces machines rotatives ; le second s'applique aux machines à double et à simple action , mais la simplicité de l'excentrique fait qu'on le préfère presque toujours quand les machines sont à double action. Nous allons expliquer successivement la disposition et l'action de ces deux sortes d'appareils.

L'excentrique est une roue montée sur un axe passant en un autre point que son centre , et qui , en tournant autour de cet axe , se déplace à droite et à gauche , et sert par ce moyen à transformer le mouvement de rotation de Taxe en un mouvement de va et vient. La fîg 49 , pi. VII , représente cet appareil pour un tiroir ordinaire , et s'applique de même à un robinet, a est le centre de Taxe, et c le centre de l'excentrique. Celui-ci est formé d'une poulie efc, percée d'une ouverture pour recevoir l'axe de rotation a , et solidement fixée sur cet axe au moyen d'une vis de pression d , de sorte qu'elle tourne nécessairement avec lui. Cette poulie porte en outre à sa circonférence une gorge carrée , dans laquelle est placé un anneau ou collier en fer doux gihk, composé de deux moitiés réunies en h et g par des écrous, qui en forment un anneau complet. Ce collier embrasse la poulie sans la serrer, de sorte que celle-ci peut tourner dans l'intérieur sans difficulté. Enfin , les écrous g , h , qui servent à joindre les deux moitiés de l'anneau , servent aussi à y fixer deux tiges hb,gb, qui se réunissent, au point 6, en une barre unique 6/. D'après cette disposition , il est facile de comprendre que , lorsque l'axe a tourne sur lui-même , la poulie est entraînée dans sa rotation , mais non le collier qui l'entoure , parce qu'il glisse sur la circonférence de la poulie. D'autre part , dans ce mouvement , le point c décrit une circonférence autour du point a , et , par conséquent , à chaque demirévolution , il se trouve alternativement écarté à droite et à gauche du point a , d'une quantité égale à la distance ac , qui est l'excentricité ou la distance du centre de l'axe à celui de l'excentrique. Mais le point c est aussi le centre du collier mobile ; donc ce collier se trouve transporté , tout d'une pièce , à droite et à gauche du point a , d'une quantité égale à l'excentricité. Ce mouvement du collier se transmet nécessairement à l'extrémité de la barre 6/, et ainsi , l'on voit définitivement que la rotation de l'excentrique communique au point l un mouvement de va et vient , dont l'amplitude totale est égale à deux fois l'excentricité ac.

Ce premier point établi , il est facile de voir comment le mouvement horizontal alternatif de la barre 6/ transmet à la tige ox du tiroir le mouvement vertical alternatif, qui est nécessaire pour ouvrir et fermer successivement les passages de la vapeur. A cet effet, un axe horizontal z porte trois leviers. Le premier, zl, est attaché à l'extrémité de la barre de l'excentrique ; le deuxième , zv , est lié à la tige du tiroir ox , et enfin, le troisième, zy , supporte un contre-poids capable d'équilibrer le poids du tiroir et de la tige ox. A une simple inspection de la figure , on reconnaît que le mouvement alternatif du point / communique nécessairement à la tigeox, et, par conséquent , au tiroir , le jeu de va et vient exigé pour la distribution de la vapeur ; et comme, dans ce mouvement , v" et v™ sont les positions extrêmes du point v , on voit que le déplacement alternatif de la tige ox s'étendra sur la ligne v'V" , dont la longueur dépend du bras de levier zv. Pour qu'on puisse au besoin manœuvrer le tiroir à la main , indépendamment de l'excentrique , la barre de celui-ci n'est liée au levier zl que par une entaille /. A cet effet , le levier zl est formé d'une fourchette , entre les deux bran-

DES EXCENTRIQUES ET EHCLIQUETAGES . ffï

dies de laquelle passe la barre , et celle-ci s'y embraye au moyen d'un boulon poli , qui entre dans Fentaffle. On peut donc , en soulevant la barre avec l'aide du manche p , désengager le boulon. Alors , en soutenant la barre dans cette position, par un support quelconque , Fentaille se trouve trop haute pour embrayer le levier zl , et , par conséquent, on peut faire mouvoir le tiroir à la main , par des leviers* particuliers, sans en être empêché par Faction de l'excentrique. Les tiges ox et yM sont d'ailleurs maintenues dans la direction verticale par des guides , qui empêchent les oscillations du poids M et les déviations de la tige du tiroir.

Lorsque la distribution de la vapeur dans une machine est exécutée par le moyen d'un tiroir unique , comme celui-ci sert à la fois à découvrir les passages qui doivent être ouverts et à intercepter ceux qui doivent être clos , il n'y a besoin que d une seule tige semblable à ox , et alors la disposition qui précède est suffisante. Mais quand, au lieu d'un tiroir ou d'un robinet , on emploie les soupapes & vapeur , comme il y a quatre ouvertures qui doivent être ouvertes et fermées par paires , il faut nécessairement deux tiges au lieu d'une. L'appareil exige donc alors un peu plus de complication. La fig. 50, pi. VII, représente la disposition en usage, hlg est Fexcentrique , zl le levier à fourchette dans lequel s'embraye l'entaille / , et z Taxe fixe. Jusqu'ici les dispositions sont semblables à celles de la fig. 49 ; mais au lieu d'un levier double vy , il y en a deux , savoir , vy et tfy 1 , et chacun d'eux agit sur une tige qui manoeuvre une paire de soupapes , savoir , le levier vy sur la tige o , qui manœuvre la soupape d'admission d'en haut et la soupape d eduction d'en bas , et le levier v } y' sur la tige o 1 qui manœuvre la soupape d'admission d'en bas et la soupape d'éduction d'en haut , d'une manière analogue à ce qu'on a expliqué sur ht fig. 44. En outre , ces deux leviers , vy , t?y , ne sont pas fixés sur Taxe z , comme auparavant ; ils tournent au contraire librement sur cet axe , qu'ils ne font qu'embrasser , de sorte que , quand ils sont abandonnés à eux-mêmes , ils sont entraînés par la prépondérance de leur contre-poids M ou M 1 , et retombent aussitôt dans la position occupée sur la figure par le levier v f y\ Ces contre-poids Met M 1 sont des masses de métal enfilées dans les leviers Ma et MV , dont les points fixes sont en « et a f . D'un autre côté , sur le levier à fourchette zl , sont fixées deux pattes à crochet zn et zri 1 , fig. 50 et 51, qui, à chaque oscillation de ce levier, se lèvent ou se baissent ; et quand ces pattes se baissent , elles appuient sur les bras zv , zv* , des leviers mobiles vy et t'y' , et obligent par conséquent ces leviers de participer momentanément au mouvement de Fexcentrique. Mais dès que , par l'oscillation contraire du levier à fourchette , l'une de ces pattes se relève , le bras qu'elle avait fait baisser se relève aussitôt par l'effet du contre-poids. Ainsi , sur la figure , le levier à fourchette zl étant poussé à droite , la patte n presse alors sur le bras zv , le fait baisser, et , par conséquent , tire la tige o vers le bas. Ensuite , dès que le levier à fourchette , en continuant d'osciller , repassera vers la gauche , la patte n se relèvera j et, à cause du contre-poids , le levier zv suivra ce mouvement jusqu'à ce que la

tige o ne puisse plus remonter davantage. Alors le levier zv s'arrêtera , et la patte n continuera de s'élever en se séparant du bras zv , comme on le voit représenté sur la figure pour le levier zv 1 , qui est précisément dans ce cas. La patte n continuera donc de remonter sans qu'il en résulte aucun effet sur le levier zv; mais , après un certain temps , quand le levier à fourchette sera suffisamment incliné vers la gauche , la patte n f viendra à son tour en contact avec le bras zv % , le baissera jusqu'à la fin de l'oscillation, puis le laissera remonter par l'effet du contre-poids M T , et, enfin , s'en séparera de nouveau , comme nous l'avons expliqué pour l'autre patte. Par ce moyen, on voit donc que chacune des deux tiges o et o f , qui manœuvrent les soupapes , sera successivement tirée vers le bas par les pattes n et n 1 , puis ramenée en haut par les contre-poids , et que ce mouvement s'établira sans interruption , tant que l'excentrique continuera d'être embrayé sur le levier à fourchette. Si , au contraire , on désembraye celui-ci , à l'instant les deux tiges o et o f remonteront par l'effet des contre-poids -, mais en manœuvrant alors les soupapes par le moyen des leviers à manche , le machiniste pourra gouverner la machine à son gré , sans en être empêché par l'excentrique.

L'encliquetage est une combinaison de contre-poids, de tasseaux et de cliquets, qui servent à ouvrir , fermer et retenir les soupapes qui opèrent la distribution de la vapeur dans la machine. On emploie ces appareils , soit pour les machines à double action , soit pour les machines à simple action ; mais ce n'est guère que dans le comté de Cornwall qu'on en fait usage pour les machines à double action , ou rotatives.

Les fîg. 47 et 48 , pi. Fil , représentent un encliquetage pour une machine à double action. On y voit quatre soupapes : deux en haut , pour l'introduction et la sortie de la vapeur au-dessus du piston , et deux en bas , pour l'admission et la sortie de la vapeur au-dessous du piston. Ces soupapes sont ouvertes et fermées par paires , au • moyen de l'encliquetage , de sorte que la soupape supérieure d'admission et la soupape inférieure d'éduction sont toujours ouvertes et fermées dans le même instant, ainsi que la soupape inférieure d'admission et la soupape supérieure d'éduction. Les soupapes sont , du reste , de la forme à couronne ou à double siège , décrites plus haut. Sur la fig. 48 , a et a 1 sont les deux soupapes d'admission , et 6 et 6' les deux soupapes d'éduction. La vapeur arrive de la chaudière dans la colonne ou tube SS , et elle remplit sans obstacle toute la colonne , jusqu'à l'entrée de chacune des deux soupapes d'admission. Ainsi , dès que l'une de celles-ci s'ouvre , la vapeur pénètre à l'instant dans le cylindre , du côté correspondant du piston. eeE représente le tube d'éduction ; il s'étend de même de la soupape supérieure d'éduction 6' à la soupape inférieure d'éduction 6 , et dès que l'une de ces deux soupapes s'ouvre pour laisser sortir de la vapeur , celle-ci s'écoule immédiatement par le tube £ , qui la conduit au condenseur. Enfin , entre les deux soupapes supérieures , a , 6' ,.il y a un espace d, fermé par les deux sou-