UU
RV E. a. lk.co. = — -. • •••••••«••• Effet utile de 4 kilogramme de com-
bustible , en kil. élevés à 1 mètre.
RV E.u.lm.e,=— . •••••••*•••« Effet utile de i mètre cube d'eau va-
* - porisée, en kilog. élevés à i met"*
2VAA Itf
Q. co. pr. 1 ch. =— — — • • #»••••••«» Quantité de combustible, en kilogv
qui produit l'effet d'un cheval.
«4500 S Q. e. pr. i ch. = — — . •*,»•*•«•«•• Quantité d'eau, en mètres cubes,.
v qui produit l'effet d'un cheval.
RV E.u.ch.pr.lk.co.=s- . nft ' « • •••»•««*•• Effet utile, en chevaux, produit par-
kilogramme de combustible.
RV E.u.ch.pr.lm.e.=-— — • .••••«••... Effet utile , en chevaux , produit par
^^ mètre cube d'eau vaporisée.
CAS DU MAXIMUM D'EFFET UTILE
V'= T < — . ' ! p > . . . • • • Vitesse de la machine, en mètres, 1 ° 3020 + p par minute.
R 1 sa 0.338 ^ (P - 10333- F) -2.S30^V- 0.000 01823 2V» .
Effort de traction, ou charge utile maximum de la machine, en kilogrammes.
• 3020 + P S = oV 1 * -y • 3i 7fô qqq . ...... Vaporisation effective, en mètres
' ' cubes d'eau, par minute.
E. u. max. = RV*. . . . • Effet utile , en kilogrammes élevés à
4 mètre , par minute.
Si Ton veut soumettre au calcul la même machine , dont nous avons donné plus haut les dimensions, on aura, en mesures françaises,
2 cylindres de 30.3 centimètres de diamètre; ou a = 0.1438 mètre carré. Course du piston , l = 0.4064 mètre.
Liberté du cylindre , ^ de la course ; ou c = 0.05/.
Roues, 4.524 mètre de diamètre, couplées.
Pression totale dans la chaudière, 4.568 kilogrammes par centimètre carré ; ou P = 45680 kilogrammes par mètre carré.
Vaporisation effective, 0.017922 mètre cube d'eau par minute.
Consommation de coke dans le même temps, 4.421 kilogrammes.
Frottement delà machine, 0.2544 kilogramme par centimètre carré de la surface du piston ; ou F = 2544 kilogrammes par mètre carré.
Avec ces données , les effets de la machine seront , selon la- vitesse du piston , ceux du tableau suivant :
E.iuch «■* 13
E.u. 1 k.co. . . . = 13,690
Q.co.pr. Ich. • . == 0.329 Q.e.pr.lch. . . . = 0.00133 E.u.ch.pr.lk.co. = 3.04 E.u.ch.pr.l m.e. « 751 •
Maximum d'effet ntife
on
MACHINES A DOUBLE ACTION , A BASSE PRESSION ET A CONDENSATION , SANS DÉTENTE.
S I. Description d'une machine de ce système, pour manufactures.
Les machines de Watt à double action sont des machines à double action , à basse pression et à condensation , sans détente. La vapeur est formée dans la chaudière sous une pression qui excède la pression atmosphérique d'environ 1 .5 à 3 livres par pouce carré, ou de 0.1 à 0.2 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. La vapeur qui remplissait le haut du cylindre passe donc aussitôt dans le condenseur, et il ne reste sur la surface 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 continuer à 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 enfin aux diverses pièces du mécanisme dont on veut faire 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 tîhap. IV, art. I, § I.
La chaudière des machines de Watt est ordinairement de la forme dite wagon , c'est* à-dire semblable à celle des fig. 11 et 12, pi. II ; elle est placée dans une chambre attenante à celle la machine, et seulement séparée de ecllc-ci par un mur. La pL XIV, où les mêmes lettres se rapportent aux mêmes objets dans les trois figures, repré-
SIS CfiAFITHE 8EPT1ÈK.
sente 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.
Le cylindre est représenté en C. La vapeur arrive de la chaudière par le tube S, et traverse d'abord une soupape à gorge contenue dans la boite a (fig. 77 bis et 77 ter) , c'est-à-dire un passage intercepté plus ou moins complètement par un disque circulaire , continuellement manœuvré par le gouverneur à force centrifuge , ainsi qu'on l'expliquera plus loin. Ensuite la vapeur traverse encore une soupape régulatrice a T a 1 (fig. 77 ter), qui est à double siège, comme on le voit sur la figure. Cette 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 a" 1 . 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 ne 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 boites à tiroir bel b } (fig. 77). Celles-ci sont divisées chacune en deux compartimens par une cloison horizontale , et la colonne à vapeur À communique avec le compartiment supérieur de la boite d'en haut et avec le compartiment inférieur de la boke d'en bas * par deux passages x et x 1 , ainsi qu'on le reconnaît sur la fig. 77 ter. Les deux autres compartimens des boites à tiroir, c'est-à-dire le compartiment inférieur de la boite d'en haut et le compartiment super rieur de la boite d'en bas, communiquent , au contraire, par les. deux passages y et y\ avec la colonne déduction 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 11 , 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 fer* mes à leur partie inférieure , par un fond plat , de sorte que quand le tiroir est levé , comme il est représenté sur les figures, le demi-cylindre supérieur d intercepte la communication entre le port 1 du cylindre de la machine et l'entrée x de la colonne i vapeur, mais la laisse libre avec l'entrée y de la colonne d'éduction (fig. 77 ter); et que , dans le même instant , le demi-cylindre d'en bas cT se trouvant élevé audessus du port inférieur 2 du cylindre , le découvre complètement , et par conséquent établit une communication entre le cylindre de la machine et l'entrée x f de la colonne à vapeur , mais l'intercepte au contraire avec l'entrée y 1 de la colonne d'éducation. Il en résulte donc que , lorsque le tiroir est dans la position marquée , la vapeur de la chaudière passe de la colonne À dans le cylindre à vapeur par le port
merieur 2 , et que , dans !e 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 baisté; 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, ta vapeur de la chaudière pénètre, soit au-dessous, soit au-dessus du piston; et, par conséquent , en fesant alternativement monter et descendre le tiroir , on fait exécuter au piston des mouvemens semblables. Pour que, dans ces mouvemens du tiroir, k vapeur ne puisse s'échapper autour des deux demi-cylindres d, d f , il y a des via de pression d" , <tf ' , d 11 , d" , qui servent à serrer convenablement un étoupage établi autour de ces deux pièces, comme on le reconnaît sur les fig. 77 et 77 ter*
La 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 f y qui est attachée à une manivelle p montée sur un arbre horizontal G , il s'ensuit que les BMuvemens 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 Ini-ménie sert de roue dentée pour communiquer le mouvement.
Nous avons dit que la vapeur inutile s'échappe du cylindre par le tube d'éductioa E, 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 l'on peut ouvrir plus ou moins à volonté, au moyen d'une manivelle et d'un système de leviers de renvoi A' , h" , A 1 " (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 pénètre dans le condenseur par le tube d'injection A 4 . Dès que la vapeur est condensée, elle s'amasse à l'état liquide au fond du condenseur, et il suffit de l'en retirer à mesure de sa formation, pour que l'action dé 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 établi 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 ce piston monte, il fait le vide dans la partie inférieure du corps de pompe. Alors le clapet de pied î" se soulève, et l'eau et les gaz amassés dans le condenseur passent dans la pompe d'air. Puis, quand le piston redescend, il comprime l'air au-dessous; ainsi le clapet t" se referme, les clapets i 1 , t 1 se soulèvent, et les produits du condenseur passent au-dessus du piston. Enfin, quand celui-ci monte de nouveau , les clapets t T , f retombent sur leur siège , ferment le passage ,
et , par conséquent , les liquides et les gaz puisés au fond du corps de pompe sont amenés à sa partie supérieure. En continuant d'être soulevés par le piston, ils ouvrent le clapet de décharge k, sortent dé la pompe d'air, et passent dans le réservoir d'eau chaude qui est représenté en K. Gomme tous les clapets ne s'ouvrent que dans le sens de la sortie de l'eau, celle-ci ne peut jamais rentrer dans les vases d'où elle a été une fois enlevée. Ainsi , on voit que , par ce moyen , l'eau de condensation , ainsi que l'air dégagé de l'eau pendant son ébullition dans la chaudière, sont retirés du condenseur à mesure de leur accumulation, et la machine continue son effet sans interruption. La pompe d'air a un diamètre suffisant pour assurer son action efficace , et elle est mise en jeu par une tige passant dans une boîte à étoupes et suspendue au grand balancier de la machine. On remarque en outre, dans les trois figures, un tube oo 9 qui communique avec le condenseur et la colonne à vapeur A. Ce tube sert à souffler la machine au commencement du travail, c'est-à-dire à expulser, au moyen de la vapeur, qu'on laisse arriver de la chaudière, l'air qui a pénétré dans le condenseur et l'eau qui s'y est formée par la condensation pendant le chômage de la machine. Cette opération a été expliquée chap. III, § VI, en décrivant la soupape à souffler.
La tige du piston à vapeur et celle de la pompe d'air sont maintenues dans la direction précise de leurs cylindres respectifs , au moyen du parallélogramme Tf T 1 f, dont nous avons déjà expliqué le principe et les effets, chap. III, § V. Pour cela, la tige Tl est articulée à ses deux extrémités, ainsi que la tige T'f. En outre, l'angle V du parallélogramme est attaché par une bride t y R, ici cachée derrière la tige Vt, à un tenon R fixé sur le châssis immobile de la machine; et cette bride a une longueur égale à OT 1 . Il résulte de cette disposition, qu'à mesure que le point T 1 est écarté à droite ou à gauche de la verticale de la pompe d'air, par les oscillations du balancier, la résistance de la bride Rt' déforme le parallélogramme, et tire le point V d une quantité égale et en sens contraire du point T T . Les deux points T 1 et V se trouvent donc déplacés symétriquement des deux côtés de la verticale , et , par conséquent , le milieu t" de la barre qui les joint n'éprouve aucune déviation sensible. Donc d'abord, si Ton choisit ce point t" pour y suspendre la tige de la pompe d'air, cette tige sera constamment maintenue dans la direction de l'axe de la pompe. Mais, de plus, si l'on a pris le point T T au milieu de la longueur OT , en menant par les points et t" une ligne droite , cette ligne viendra couper la barre Tl au point f , et cela aura lieu quelle que soit la position du balancier, puisque l'on aura toujours Tf : T 1 1" :: OT : OT\ Donc les deux triangles OTtet OT 1 1" seront toujours semblables, et, par conséquent, le point t décrira une ligne en tout semblable à celle que décrit le point t" , c'est-à-dire décrira une droite verticale. Par conséquent, la tige du piston à vapeur, étant suspendue en f, se trouvera maintenue, comme celle de la pompe d'air, dans la direction verticale du cylindre. On a vu que l'eau enlevée du condenseur par la pompe d'air est versée dans le
réservoir d'eau chaude K. Elle en est ensuite puisée de nouveau par la pompe d'alimentation ou d'eau chaude k 1 (fig. 77) , qui est également mise en jeu par le grand balancier de la machine, au moyen de la tige de suspension k" articulée sur le balancier au point T". Cette pompe aspire l'eau du réservoir d'eau chaude par une soupape inférieure, et la refoule par une soupape supérieure, dans le tuyau d'alimentation qui la conduit à la chaudière, ainsi qu'il a été expliqué chap. III, § II, et représenté fîg. 35, pL F. Le tuyau z sert à l'écoulement du surplus d'eau chaude.
L'action du condenseur exige une alimentation continuelle d'eau froide , pour opérer la condensation de la vapeur , à mesure qu'elle sort du cylindre à vapeur. Cette alimentation est fournie par une troisième pompe appelée pompe d'eau froide, qui tire l'eau d'un puits pour la transmettre au condenseur. La pompe d'eau froide est mise en action par le grand balancier, de la même manière que la pompe d'eau chaude; mais, quand la machine se trouve pourvue d'eau froide sans secours artificiels , cette partie de l'appareil se trouve naturellement supprimée.
Nous avons vu que la distribution successive de la vapeur , au-dessus et au-dessous du piston, est opérée par les déplacement alternatifs du tiroir. Le mouvement de ce tiroir est exécuté par la machine elle-même , au moyen d'un excentrique L , vu partiellement sur la fig. 77, et semblable à celui qui a été décrit chap. III, § IV,, et qui est représentée fig» 49, pi. VII. II consiste en une poulie, fixée sur l'arbre 6 de la machine et tournant avec lui , mais dont le centre ne coïncide pas avec celui de l'arbre; de sorte que, pendant la rotation, le centre de l'excentrique passe successivement à droite et à gauche de celui de l'arbre. Autour de l'excentrique est monté un collier qui embrasse sa circonférence , mais assez librement pour que l'un puisse tourner dans l'autre. Au moyen de cette disposition , l'excentrique est entraîné par l'arbre dans sa rotation ; mais le collier , retenu par la tige qui le lie au tiroir, ne peut tourner; et, par conséquent, il est simplement tiré à droite et à gauche, à mesure que le centre de l'excentrique passe d'un côté à l'autre de l'arbre. Ce mouvement alternatif se communique du collier à la tige de l'excentrique /, et de celle-ci à un axe horizontal P , qui le transmet , par la bielle de jonction l n , à un second axe horizontal m , au moyen d'un petit bras de levier vertical fixé sur cet axe. Ainsi le levier fw f se trouve levé et baissé alternativement, et comme il est articulé sur le prolongement n de la tige du tiroir, il s'ensuit qu'il communique définitivement au tiroir le mouvement vertical alternatif qui convient à la distribu* tion de la vapeur. Pour que la tige n puisse pénétrer dans la boite à tiroir, sans y laisser entrer l'air extérieur , cette tige est enfermée dans une boite à étoupes ou étui n T n f , qui se meut avec elle, en embrassant le tube qui conduit dans l'intérieur. Le poids du tiroir est d'ailleurs équilibré , autour de l'axe horizontal m , par le contrepoids gr, qui fait que la machine n'a, pour soulever le tiroir, qu'un simple frottement à vaincre. Le même axe porte encore des leviers qui permettent de mouvoir le tiroir indépendamment de l'excentrique , quand celui-ci est désembrayé.
22î CHAPtTRB SEPTléW.
Le règlement de la machine se fait par la machine elle-même , au-moyea d'an gouverneur à force centrifuge P. C'est un pendule conique dont la rotation iut son, axe est produite par labre G au moyen de deux roues d'angle. Quand la machine a sa vitesse régulière , les deux boules du pendule ont un certain écartemeat normal ; mais, par l'effet de la force centrifuge , cet écartemcnt augmente dès que la machine prend une vitesse plus grande , et elle diminue au contraire quand elle prend une vitesse plus petite. D'autre part , l'écarlement des boules soulève ou baisse un collier mobile , monté librement sur l'axe vertical p , et ce mouvement se transmet par les tringles p\ p",p w (fîg. 77), à la poignée delà soupape à gorge, qui règle l'admission de la vapeur dans le cylindre. Dès que la vitesse du volant prend un léger accroissement , la soupape à gorge commence donc à fermer graduellement l'entrée de la vapeur, et par conséquent la tendance de la machine à augmenter sa vitesse se trouve arrêtée. Un effet contraire se produit quand la vitesse do volant diminue; ainsi la machine tend à garder autant que possible une vitesse uniforme. Cest ce que nou» avons développé, avec plus de détails, ehap. III, § VII.
g II. Description d'une machine de ce système, pour bateau à vapeur.
Comme les machines de ee système sont celles qu'on emploie le plus ordinairement, pour les bateaux à vapeur, nous donnerons encore ici la description succincte d'usé machine destinée à cet usage , et sortie des célèbres ateliers de MM. Faweett et Preston, de Liverpool.
La machine est représentée en ce ans les pi. XXII et
XXIII, où les mêmes lettres se ra i. C'est une machine
sans balanciers, disposition dont nou; un peu plus loin, en
ce qui concerne les machines destiné*
AAA (fig. 94) est la plaque de fo ; cylindre , 6 son cou-
vercle, et C le piston, qui est métalliqi lu piston est fixée une
traverse en croix DDDD (fig. 96) c tortent des barres ver-
ticales dddd , qui descendent latéralement des deux cotés du cylindre. A leur extrémité inférieure, les deux barres du même eoté 1 ' font' réunies par une traverse horizontale d 1 , <f (flg. 95) , de sorte qu'il y, a une de ces traverses de chaque coté du cylindre. Sur la face tournée vers le cylindre , chaque traverse d 1 porte un tatou I (fig. 96), qui glisse dans une rainure ou coulisse verticale formée le long du cylindre ; de sorte que, pendant les mouvemens ascendans et descendans du piston, ee talon suit la rainure qui lui sert de guide, et par conséquent les barres d, d, et par suite la tige du piston , se trouvent exactement maintenues dans la direction verticale qui leur convient. Au milieu de chacune des deux traverses <f , d 1 , s'articule une bielle latérale e , e ; et ces deux bielles elles-mêmes , réunies par une traverse horizontale e', se terminent par une bielle unique E, qui met en mouvement la mani-
vdle 0, et lait tourner l'arbre moteur G du bateau {fig. 95, 96 et 97). D après eette première disposition de l'appareil , on voit comment l'arbre , et par suite les roues motrices du bateau , sont mis en mouvement par l'action du piston ; et l'on voit aussi que si l'on avait attaché directement la bielle E au sommet de la tige du piston, au lieu de l'attacher à la traverse inférieure d\ cette bielle aurait été trop courte , et par conséquent son action pour faire tourner la manivelle g aurait été trop saccadée et accompagnée d'un frottement trop grand.
Les ports d'admission de la vapeur dans le cylindre sont vus en 1 et 2. Le tiroir est représenté en HH ; il se compose de la tige A f , qui sert à le faire mouvoir , de la cavité A , qui exécute la distribution de la vapeur , et du tube creux ou demi-cylindre HH, dont la portion arrondie est pressée en A", A" par des étoupages qui forcent les rebords plats de la cavité A à rester hermétiquement en contact avec les deux ports du cylindre , ainsi que nous l'avons expliqué avec plus de détail , en décrivant le tiroir long, dans le chap. III.
La boite à tiroir F est continuellement en communication avec le condenseur I, par l'intérieur du tube HH, qui est ouvert à ses deux bouts; et, par conséquent, cette boite ne contient jamais que de la vapeur partiellement condensée. La vapeur de la chaudière arrive sous la cavité A et se distribue en-dessus ou en-dessous du piston , selon la position du tiroir. Quand celui-ci occupe la position marquée sur la fig. 94, la vapeur de la chaudière entre dans le cylindre par le port inférieur 3 et fait exécuter au piston à vapeur une course montante , tandis que la vapeur inutile sort de dessus le piston par le port 1 , suit le tube HH et se rend aç condenseur ; l'inverse a lieu quand , au contraire , le tiroir est au sommet de sa course.
Le mouvement alternatif du tiroir sur les deux ports du cylindre est exécuté par un excentrique monté sur l'arbre de la machine. Cet excentrique est vu en K suites fig. 94 et 95. Sa tige &, qui est munie dune encoche de la forme ordinaire, s'embraye sur un levier A 1 , qui met en mouvement l'axe o, et celui-ci, au moyen du bras de levier o 1 et de la petite bielle o", soulève et baisse alternativement la tige du tiroir. Cette tige porte d'ailleurs à son sommet une traverse horizontale A m , qui glisse entre des guides parallèles qu'on voit en u t u , sur la fig, 94, et qui servent à assurer son mouvement dans la direction verticale. La portion de roue dentée qui est représentée en V sert à mouvoir les tiroirs indépendamment de l'excentrique et à l'origine du travail. Pour cela on désembraye d'abord la tige de l'excentrique au moyen du petit mécanisme représenté sur la fig. 95 , à l'extrémité de la tige de l'excentrique. En reculant la clavette qui retient l'axe et rabattant le petit levier i } \ l'axe o 1 " sort de l'encoche et reste libre dans la boucle z , de sorte que le mouvement du tiroir et celui de l'excentrique deviennent indépendans l'un de l'autre. Alors , en manœuvrant k la main , la roue T , on fait mouvoir le pignon t et par suite le secteur t 1 qui au moyen du levier o 1 , soulève ou baisse le tiroir. Les deux barres fixes T, T 1 servent à porter le pignon de la roue T.
Le condenseur est représenté en I, la pompe d'air en L, et le réservoir d'eau chaude en M, L'eau condensée au sortir du cylindre à vapeur s'amasse au fond du condenseur , où elle presse contre le clapet de pied i. Dans le moment où le piston / de la pompe d air se soulève par l'action de la machine , comme nous le dirons dans un instant, le vide s'opère sous ce piston, et, par conséquent, le clapet i s'ouvre pour laisser sortir du condenseur l'eau qui s'y est formée, ainsi que l'air qui s'est dégngé de l'eau pendant son ébullition dans la chaudière. Ensuite, quand le piston de la pompe d'air redescend, l'air se comprime en-dessous, et le clapet i se referme ; mais les clapets /' , F du piston de la pompe d'air se soulèvent au contraire et laissent passer, du dessous au dessus du piston, les produits amenés auparavant du condenseur. Enfin , quand le piston de la pompe d'air remonte de nouveau, les clapets P, V se referment, et l'eau et l'air, amenés alors nu-dessus du piston , soulèvent les clapets m, m, et passent dans le réservoir d'eau chaude M. Il est nécessaire de faire observer que tous les clapets dont il vient •d'être question , s'ouvrant seulement dans un sens , ne permettent jamais à l'eau amenée par la soupape de rentrer dans les vases d'où elle est une fois sortie. Pour que la pompe d'air exécute convenablement son action , elle est fermée à -sa partie supérieure par un couvercle garni d'une boite à étoupes , que traverse la 4ige F.
Des deux côtés de la pompe d'air sont les deux pompes d'eau chaude n, n (fig* 95 et 96). Les tiges de ces deux pompes sont placées sur l'alignement de 4a tige de la pompe d'air, de sorte que toutes les trois sont mises en jeu en même temps et par une traverse commune N. Cette traverse porte à chaque bout -une petite bielle p, qui s'articule sur un balancier PP, dont l'extrémité opposée -est mise en mouvement par une autre bielle p' attachée à la traverse inférieure <<i f , dont on a déjà parlé. D'après cette disposition , à mesure que le piston à valeur de la machine monte ou descend , la traverse N exécute des mouvemens inverses, et ainsi le piston de la pompe d'air et les plongeurs n', n 1 de chacune des -deux pompes d'eau chaude descendent ou montent alternativement dans leurs corps de pompe. Pour que le jeu de ces trois pompes s'exécute exactement dans le sens vertical, le plongeur de chacune des pompes d'eau chaude porte une queue q 9 q 9 qui glisse dans une douille pratiquée à l'extrémité des bras Q, Q (fig. 94, 95 et 96), L'action des pompes d'eau chaude est d'ailleurs semblable à celle des pompes du même genre , que nous avons décrites dans le chap. III , § II ; c'est-à-dire que l'eau contenue dans le réservoir d'eau chaude M (fig. 95) passe dans le tuyau x et de là dans le corps de pompe n pendant la montée du plongeur; puis, quand celui-ci redescend , cette eau , qui ne peut plus rentrer dans le réservoir d'eau chaude , parce que la soupape de sortie se trouve alors fermée , est refoulée dans le tuyau y , dont elle soulève la soupape pour se rendre dans la chaudière , comme il est représenté sur h fig. 35, pi. V. Dans quelques machines du même modèle, les coulisses latérales
du cylindre , qui servent à guider le mouvement du piston , sont remplacées avec avantage par un parallélogramme ordinaire , dont une des tiges met en jeu les pompes d'air et d'eau chaude.
On voit , sur les fig. 96 et 97 , que le bateau porte deux machines semblables & celle que nous venons de décrire , et que , pour assurer la régularité du mouvement pendant leur action simultanée , les manivelles qu'elles font mouvoir sont à angle droit Tune sur l'autre. Ces machines sont d'ailleurs sans gouverneur à force centrifuge. On voit aussi, sur ces figures , la position respective des excentriques qui servent à manœuvrer les tiroirs.
La machine que nous venons de décrire est sans balancier , ou du genre de celles qu'on a nommées récemment machines à transmission directe , parce que l'action du piston se transmet directement à la manivelle de l'arbre , sans l'intermédiaire d'un balancier. On construit beaucoup de machines de navigation où l'on emploie deux balanciers , en les plaçant de chaque côté de la machine et vers le bas du cylindre , au lieu de les placer au-dessus, ce qui permet de donner à la bielle de la manivelle une grande longueur , sans élever le centre de l'arbre au-dessus du pont du navire ; mais , comme c'est une condition essentielle pour les machines destinées à la navigation, d'avoir très-peu de poids et surtout d'occuper le moins d'espace possible, on a dés longtemps cherché à les simplifier en y supprimant les balanciers. Dans les premières machines construites sur ce principe, la bielle de la manivelle était attachée au sommet de la tige du piston. Il en résultait que cette bielle, n'ayant pas assez de longueur , agissait sur la manivelle sous un angle trop aigu , ce qui fatiguait la machine , augmentait son frottement et forçait , pour diminuer ce défaut , d'adopter une course du piston très-courte. Il fallut donc recourir à quelque autre combinaison. L'une des dispositions adoptées consiste à donner à la machine deux cylindres et à attacher la bielle à une traverse inférieure mue horizontalement par les deux pistons. Cependant, comme l'emploi de deux cylindres a l'inconvénient de créer un surplus de frottement et surtout d'augmenter la consommation de combustible , en augmentant les surfaces exposées au refroidissement et les espaces inutilement remplis de vapeur à chaque course du piston, d'autres constructeurs ont eu l'idée de conserver un seul cylindre, mais d'attacher la bielle à une traverse placée en contre-bas du cylindre. La machine que nous venons de décrire est de ce dernier genre , mais elle a de plus l'avantage de faire agir la tige du piston sur la traverse inférieure , par le moyen d'une traverse en croix , ce qui permet de diminuer encore l'espace occupé en largeur par la machine y et détruit la tendance à la torsion qui se produit quand il n'y a qu'une traverse simple à la tige du piston. Parce moyen, la machine conserve le peu de volume d'une machine sans balanciers, tout en jouissant de l'avantage d'une longueur de bielle et d'une longueur de course aussi considérables que dans les machines les plus avantageuses sous ce rapport ; et l'économie d'espace obtenu par cette disposition , comparé à celui accupé par une machine de même force et à balanciers , est d'environ un tiers.
ARTICLE U
F0RMULE8 PRATIQUES POUR LE CALCUL DES MACHINES DE WATT A DOUBLE ACTION , ET
