DES EXCENTRIQUES ET ENCLIQUETAGES. H F

On voit aussi des machines dans lesquelles les quarts de cercle sont remplacés par un cliquet double. C'est une petite pièce de fer portant un arrêt à chaque bout ; elle est mobile autour de son centre, et pressée par un ressort x, comme on le voit sur la fig. 52, pi. FIL Cette pièce est placée vers l'extrémité des deux axes. Quand le contre-poids o T est relevé par la révolution de Taxe c' , la dent f , pressant d'abord contre la partie courbe t/\ s'engage dans son cliquet et s'y trouve arrêtée; mais dans cette action , il est évident qu'elle dégage la dent f de son cliquet : le contre-poids o de l'axe c tombe donc à l'instant.

Pour appliquer aux machines à détente l'encliquetage que nous venons de décrire, le tube à vapeur est intercepté par une soupape que l'on nomme soupape à couper. Cette soupape, mise en jeu par la machine elle-même au moyen d'un système de leviers, s'ouvre au commencement de chaque oscillation , et se referme ensuite , après que le piston a parcouru une portion seulement de sa course. Par ce moyen la vapeur se trouve interceptée au moment voulu , quoique la soupape d'adinissîon continue cependant de rester ouverte. On peut aussi faire manœuvrer chacune des quatre soupapes par un axe séparé , comme dans les encliquetages que nous allons décrire;, et alors , pour produire la détente , il n'y a pas besoin de la soupape à couper.

L'exemple qui précède suffit pour faire comprendre le jeu et la disposition de Fencliquetage dans les machines rotatives; nous allons maintenant passer à l'explication des encliquetages appliqués aux machines à siinple action , soit à celles de Watt, soit à celles de CornwaU.

La fig. 68, pi. i, représente l'encliquetage d'une machine de Watt à simple action, établie , par M. Wicksteed , à la distribution publique des eaux de Old-ford , à Londres.

C est le cylindre de la machine , d le port supérieur du cylindre et cf le port inférieur. S représente la coupe du tube qui amène la vapeur de la chaudière au cylindre ; a est la soupape d'admission, appelée quelquefois aussi soupape de détente ou <T expansion 9 q la soupape d'équilibre, et e la soupape d'éduction. Toutes trois s'ouvrent en se levant, et sont de la forme conique que nous avons décrite plus haut. Les deux sou* papes q et e sont à tiges enfilées , c'est-à-dire que la tige de la soupape d'équilibre q est un cylindre creux formant boite à étoupes , et au travers duquel passe la tige de la soupape d'éduction e , ainsi que nous l'avons expliqué , en décrivant cette disposition dans le § III de ce chapitre. Chaque soupape est ouverte par la chute d'un contrepoids et fermée par le choc d'un tasseau. A cet effet , chacune d'elles est gouvernée par un axe horizontal qui est soutenu entre deux montons verticaux , et porte trois petits leviers divergens , le premier communiquant à la soupape , le deuxième supportant un contre-poids, et le troisième susceptible de recevoir, en temps convenable, le choc d'un tasseau , comme on va l'expliquer.

L'axe a 1 est celui qui gouverne la soupape d'admission. Il porte , comme on l'a dit , trois leviers. Le premier communique, au moyen de la tringle a", à la soupape a, et, selon qu'on tourne l'axe dans un sens ou dans l'autre, la tringle a" se relève

f20 CHAPITRE TROISIÈME.

dite est représentée sur la figure , c'est-à-dire le piston au sommet du cylindre , et que te machiniste , en décrochant à la main le cliquet de l'axe c f , fasse tomber les contrepoids de la soupape (Tadmission a et de la soupape d'éduction e, et, par conséquent , ouvre ces deux soupapes , tandis que la soupape d'équilibre q continue de rester fermée. La vapeur arrivera de la chaudière par le tuyau à vapeur S, traverserai soupape a et pénétrera par le port supérieur d dans le cylindre, au-dessus du piston. Dans le même instant , la vapeur qui se trouvait au-dessous du piston sortira du cylindre par le port inférieur cP , traversera la soupape e , et s'écoulera dans le condenseur par le tuyau d'éduction E 1 , qu'on ne voit ici qu'en coupe transversale. Le piston commencera donc sa course descendante , en fesant descendre en même temps la tige TT , qui est suspendue au grand balancier de la machine. Quand le piston aura parcouru une certaine portion de sa course , le tasseau t rencontrera la patte À ; en continuant de descendre , il appuîra sur cette patte , relèvera le contrepoids et fermera la soupape d'admission. Dés ce moment , il n'arrivera plus de vapeur dans le cylindre , mais celle qui y est déjà commencera à se dilater et continuera de pousser le piston , quoique avec une force décroissante. La tige TT continuera donc toujours de descendre , et Ton remarquera que la patte À ne mettra point d'obstacle à ce mouvement , parce que l'extrémité de cette patte est coudée, de telle sorte qu'en baissant elle devient verticale , et ainsi laisse glisser le tasseau sans se déranger. On remarquera encore que , pendant toute lu descente du tasseau , la patte À ne pourra se relever , et, par conséquent , là soupape d'admission continuera d'être fermée , quoiqu'il n'y ait pas encore de cliquet accroché. Lorsque le piston sera arrivé près de la fin de sa course , le tasseau caché par la tige TT rencontrera le levier à manche E , qu'il baissera. L'axe e' tournera , le contre-poids sera relevé , la soupape d'éduction e fermée , et la dent de l'axe é 1 , dépassant le cliquet correspondant , s'y engagera. Ainsi l'axe e' se trouvera arrêté , et, par conséquent, aussi Taxe a 1 , à cause de la tringle de jonction qui les unit. Les deux soupapes d'admission et d'éduction seront donc dès lors maintenues fermées jusqu'au décrochement de leur cliquet.

Mais nous avons vu que , d'après la disposition du cliquet double , quand le cliquet de l'axe e f s'engage, celui de l'axe <f se trouve nécessairement désengagé. Au moment où l'axe c 1 est arrêté par son cliquet, Taxe q 1 s'échappe donc du sien. Ainsi , le contrepoids de l'axe q 1 , tombant aussitôt , ouvre la soupape d'équilibre , et la vapeur qui remplissait le haut du cylindre se répand dans les deux parties du cylindre ; mais elle ne peut s'écouler par le tube d'éduction , parce que la soupape d'éduction e est fermée. La vapeur s'étant donc répandue des deux côtés du piston , celui-ci se trouve pressé également sur les deux faces, ou en équilibre dans la vapeur. D'autre part, à l'extrémité opposée du grand balancier de la machine , il y a un contre-poids considérable qui tend toujours à faire remonter le piston, mais qui a été relevé, pendant la course descendante, par l'action de la vapeur au-dessus du piston. Maintenant que cette action n'existe

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plus , le contre-poids retombe par son poids , et le piston remonte dans le cylindre , entraînant avec lui la tige TT, qui remonte en même temps. Quand le piston est par- Tenu près de la fin de sa course , le tasseau V , en remontant , vient heurter le levier à manche Q , le relève , fait tourner Taxe q 1 , et, par conséquent , ferme la soupape d'équilibre , relève son contre-poids et accroche son cliquet. Dès ce moment donc , la soupape d'équilibre reste fermée. Mais la disposition du cliquet double fait que , dans le même instant, le cliquet de l'axe e' se trouve décroché. Cet axe, ainsi que l'axe a\ sont donc entraînés par leurs contre-poids, et les deux soupapes d'éduction et d'admission se trouvent ouvertes aussitôt. Ainsi, la machine se trouve remise dans l'état où nous l'avons considérée au premier instant , et , par conséquent , son mouvement se continue par l'action successive des tasseaux et des contre-poids , jusqu'à ce que le machiniste suspende définitivement son action en fermant à la fois toutes les soupapes et accrochant tous les cliquets.

L'encliquetage que nous venons de décrire est celui qu'on emploie dans les machines de Watt à simple action. Pour compléter l'explication générale de cette espèce d'appareil , nous donnerons encore la figure d'un encliquetage adapté aux machines de Gornwall à simple action.

Le cylindre à vapeur de la machine est représenté en C (fig. 70 , 71 et 72 , pi. XI). Il est entouré d'une chemise de métal ce , qui se remplit de vapeur au moyen du petit tube t , et le tout est placé dans une seconde enveloppe de bois tfc' , remplie de cendres tamisées , pour empêcher le refroidissement du cylindre par l'air extérieur. La vapeur arrive de la chaudière par le tube à vapeur S , et elle pénètre d'abord jusqu'à la soupape- régulatrice x. Cette soupape, ainsi que nous le dirons plus loin, est de forme conique , et ouvre à la vapeur un passage d'autant plus considérable qu'elle est soulevée davantage. Elle est gouvernée par la tige x f et par un système de leviers et de tringles x" , x m , x k , x u , qui aboutissent en avant de la machine et se terminent par un écrou 9 au moyen duquel le machiniste peut relever la tringle verticale x ià , et, par conséquent, ouvrir la soupape, au degré précis qu'il juge convenable. Une fois cette soupape fixée , on n'y touche plus pendant tout le travail , à moins qu'on ne veuille augmenter ou diminuer la vitesse du mouvement.

La vapeur, ayant traversé la soupape régulatrice x, se répand dans la boite à vapeur V et se trouve prête à pénétrer dans le cylindre aussitôt que la soupape d'admission est ouverte. Celle-ci est représentée en a. Elle est gouvernée par l'axe horizontal a\ qui porte trois petits leviers divergens. Le premier communique à la soupape par la tringle horizontale o" et le levier de renvoi a m o !lf , qui lève ou baisse la soupape au moyen de sa tige. Le deuxième a t supporte un contre-poids o qui, en tombant, ouvre immédiatement la soupape , comme on le reconnaît en examinant la figure. Le troisième est le levier à double patte À, qui agit en sens contraire du contrepoids , de sorte qu'en appuyant sur la patte A , on ferme la soupape. Enfin , à Tune de ses extrémités , l'axe a 1 porte un petit secteur , comme ceux que nous avons déjà

19SL CHAPITRE TROîSrèffi.

décrits, et qu'on voit représenté sur la fig. 71. Lorsque la patte À est baissée, Taxe tourne et le secteur tourne en même temps ; mais , dès que son angle supérieur a. dépassé l'arrêt du cliquet «, celui-ci tombe derrière le secteur, et], dès ce moment, Taxe ne peut plus reculer, jusqu'à ce qu'en levant le cliquet, on dégage l'arrêt qui retient le secteur. Cette disposition est analogue à celle que nous avons décrite, en expliquant l'action des encliquetages à double effet.

La soupape d'éduction est représentée en e. Elle est de même gouvernée par l'axe horizontal e v , qui est muni de trois leviers , l'un communiquant à la soupape par la tringle e" et le levier de renvoi e m ; l'autre e k supportant un contre-poids N {fig. 70), qui tend toujours à ouvrir la soupape ; et enfin , le troisième formant le levier à manche E , au moyen duquel on peut relever le contre-poids et fermer la soupape. En outre , quand le contre-poids est relevé , l'axe e ! est arrêté par un secteur et un cliquet t {fig. 71), dont l'action est en tout semblable à celle du précédent.

Enfin, la soupape d'équilibre est représentée en q. Elle est gouvernée par l'axe q } , auquel sont encore fixés trois leviers comme pour les autres soupapes. L'un communique à la soupape par la tringle q 1 et le levier de renvoi g ,,! ,• le deuxième q k porte un contre-poids M (fig. 70), qui tend toujours à ouvrir la soupape, et enfin, le troisième est le levier à manche Q qui, lorsqu'on le relève, remonte le contre-poids et ferme la soupape.

Outre les dispositions précédentes, les soupapes sont fermées par des tasseaux fixés à la tige TT de la pompe d'air et agissant sur les leviers à manches , comme dans les encliquetages déjà décrits; mais l'ouverture des soupapes ne s'y opère pas de la même manière. On emploie pour cet objet un appareil particulier nommé cataracte , qui permet de régler la vitesse de la machine en fixant l'intervalle de temps qu'on veut laisser écouler entre les courses successives du piston. Cet appareil, sur lequel nous reviendrons avec plus de détails dans le § VIII de ce chapitre , consiste en un petit réservoir rempli d'eau (fig. 63, pi. IX), qui contient un corps de pompe vertical p, dont le plongeur est relevé chaque fois par la machine, au moyen d'un taquet qui appuie sur le long levier /, et rabaissé ensuite par un contre-poids t. Ce corps de pompe contient deux soupapes : l'une , au fond , qui s'ouvre du dehors au dedans, et laisse, par conséquent, pénétrer l'eau du réservoir dans le corps de pompe, pendant la levée du plongeur ; l'autre sur le côté , qui s'ouvre du dedans au dehors et laisse au contraire ressortir l'eau du corps de pompe dans le réservoir pendant la descente du plongeur. En outre , le tuyau par lequel l'eau ressort du corps de pompe porte un robinet qui permet de faire varier à son gré le temps nécessaire à la sortie de l'eau.

D'après cette disposition, si l'on se rapporte à la fig. 70, pi. XI, et qu'on y considère d'abord la cataracte de droite, qui est destinée à ouvrir les soupapes d'admission et d'éduction , on verra qu'à chaque course descendante du piston à vapeur , le taquet t k appuie sur le long levier / , relève le contre-poids de la cataracte , fait monter

DES EXCEKTJUQUBS ET BNCLIÇUETÀGE3. ISS

le plongeur et aspire l'eau du réservoir dans le corps de pompe* Puis , dés que le taquet remonte , c'est-à-dire pendant la course moulante du piston à vapeur , le contre-poids t commence à redescendre par son poids , mais, à mesure seulement que l'eau admise dans le corps de pompe peut en ressortir par le robinet latéral. En même temps que le contre-poids redescend, la tringle 1» se relève , et, quand elle est remontée suffisamment, elle finit par soulever les' cliquets et ouvrir les deux sou» papes. Ainsi , l'on voit qu'en diminuant de plus en plus l'ouverture du robinet de sortie de l'eau, ce qui se fait au moyen de la tringle de renvoi y, on peut faire durer la montée de la tringle m aussi longtemps qu'on veut, et, par conséquent, laisser écouler l'intervalle de temps que l'on juge convenable avant de rouvrir les soupapes, c'est-à-dire avant de foire recommencer à la machine une nouvelle course descendante»

Cette explication se rapporte à la cataracte de droite ; mais actuellement si l'on considère la cataracte de gauche, qui est destinée à ouvrir la soupape d'équilibre, on verra que ses mouvemens sont inverses. En observant le sens dans lequel la chaîne s'enroule sur la poulie x 1 , et en faisant attention que le taquet f a de la tige TT est en dessous du levier / 4 , on reconnaîtra que le plongeur de cette cataracte se relève en même temps que le piston à vapeur remonte dans le cylindre , et redescend par la chute du contre-poids t* pendant le mouvement contraire de la machine. La tringle m 1 remonte donc pendant la course descendante du piston à vapeur , et c'est à la fin de cette course qu'elle finit par ouvrir la soupape d'équilibre. Ainsi, en définitive , la cataracte d'admission se charge pendant la course descendante du piston à vapeur et se vide pendant la course montante, après quoi elle ouvre la soupape d'admission , pour laisser entrer une nouvelle masse de vapeur dans le cylindre; et la cataracte d'équilibre se charge pendant la course montante et se vide pendant la course descendante , à la fin de laquelle elle ouvre la soupape d'équilibre , pour laisser passer au-dessous du piston la vapeur qui a terminé son action au-dessus.

Ces dispositions étant bien comprises , le jeu de l'eneliquetage le sera également. En effet , supposons d'abord toutes les Boupapes fermées , et le piston en haut du cylindre , dans la position où il se trouve toujours à la fin du travail , parce que le contre-poids suspendu à l'extrémité opposée du grand balancier l'y ramène naturellement , dés que la vapeur a cessé son action. Le machiniste , en soulevant le cliquet de la soupape déduction e, fait tomber son contrepoids, qui ouvre à l'instant la soupape , et, en même temps, le robinet d'injection dans le condenseur s'ouvre au moyen de la tringle rr 9 qui est articulée sur l'axe e\ Le vide commence donc à s'établir sous le piston. Aussitôt après, en soulevant la tringle de la cataracte, il décroche de même le cliquet de la soupape d'admission a , qui est immédiatement ouverte par son contre-poids. La vapeur pénétre donc dans le cylindre au-dessus du piston, dans le même instant que le vide est opéré en dessous. Ainsi , comme la soupape d'équilibre reste toujours fermée , ce qui empêche la vapeur de passer d'une face à l'autre

du piston, il s'ensuit que celui-ci, pressé en dessus par Faction de la vapeur, commence sa course descendante dans le cylindre , en entraînant dans ce mouvement la tige TT de la pompe d'air. Quand il en a parcouru une certaine partie, le tasseau t rencontre la patte A , qui a été relevée par la révolution de Taxe a v , pendant la chute du contre-poids correspondant. Ce tasseau appuie sur la patte , la baisse , fait tourner Taxe a' , relève son contre-poids , ferme la soupape d'admission , et enfin accroche son cliquet. A partir de ce moment il ne pénètre donc plus de nouvelle vapeur dans le cylindre, mais celle qui y est déjà parvenue continue, par sa détente, à pousser le piston. Ainsi, la tige TT continue son mouvement. Quand le piston approche de la fin de sa course, le second tasseau V vient presser sur le levier à manche E , le baisse , comme il est représenté sur la figure , relève son contre-poids , ferme la soupape d'éduction e et accroche son cliquet. Dès ce moment toute communication du cylindre au condenseur se trouve interrompue. Dans le même instant la tringle m v de la cataracte d'équilibre qui, pendant toute la descente du piston, a continué de remonter lentement par la chute de son contre-poids , atteint le cliquet de la soupape d'équilibre et le décroche. Le contre-poids de celle-ci tombe donc à l'instant et ouvre la soupape. Ainsi, la vapeur se répand dans toutes les parties du cylindre, et le piston cesse d'être pressé, soit sur une face, soit sur l'autre. Il continue cependant encore un instant son mouvement et termine sa course par l'effet de sa vitesse acquise; mais, comme le contre-poids suspendu à l'extrémité opposée du grand balancier est d'un poids considérable , il arrête promptement le piston et finit par l'entraîner en sens contraire, ou vers le sommet du cylindre.

Alors commence la course remontante , et la tige TT remonte en même temps. Quand le piston est près d'atteindre le sommet du cylindre , le tasseau t" qui présente sa saillie sur la face opposée de la tige TT, rencontre le levier à manche Q, qui a été abaissé par la chute du contre-poids , au moment de l'ouverture de la soupape d'équilibre. Il relève donc ce levier, remonte le contre-poids, ferme la soupape d'équilibre et accroche son cliquet, Alors le piston remonte encore un peu par l'action du contre-poids suspendu à l'extrémité du grand balancier; mais la vapeur se comprime entre le piston et le haut du cylindre , et le mouvement se ralentit graduellement jusqu'à l'arrêt complet du piston.

La machine reste alors en repos , parce qu'elle ne peut recommencer une nouvelle course descendante que par l'ouverture des soupapes d'admission et déduction , et que celles-ci restent toujours fermées. Mais bientôt la tringle de la cataracte d'admission , qui s'est relevée graduellement, par l'action de son contre-poids , pendant la course montante du piston à vapeur, finit par rencontrer le cliquet de la soupape d'éduction qu'elle soulève. A cet effet, ce cliquet passe au travers d'une boucle ou coulisse longitudinale pratiquée dans la tringle , de sorte que celle-ci remonte d'abord quelque temps sans agir sur le cliquet ; mais, lorsque le bas de la coulisse rencontre le dessous du cliquet , elle le relève , décroche le contre-poids , et la soupape d'éduction s'ouvre