‹ Traité de l'exploitation des minesChapitre 30 sur 38 · FRACTIONS · texte numérisé non relu

FRACTIONS

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parcourue.

Règlement de la machine qui rend nulle ^ à la limite de la course^ la somme des pressions sur les pistons. — 11 y a une certaine étendue de l'admission de la vapeur, pour laquelle la force qui sollicite les pistons serait exactement nulle à la fin de la course : c'est celle qui paraît devoir être la plus favorable à la conservation de la machine. Elle peut être aisément déterminée; car si l'effort est nul à la fin de la course, il faut que l'effort moteur agissant sur le grand piston soit égal à la résistance due à la contre-pression derrière le petit

pisCOD; en conséquence on doit avoir pour / = L, en conservant les notations adoptées , ^ — ? = n (^" — p). D'ailleurs, à la fin de la course, la pression résistante f devient égale , par suite de Tinterruption de la communication entre les deux cylindres au moment convenable, à la pression initiale P. L*équation de condition précédente se réduit en conséquence à P — f = « (^" — p) (a). Les valeurs générales de ? et i^** deviennent, quand on 7 fait / = L :

?=Px -^^^

r-^Px.

portant ces dernières valeurs dansTéquatlonde condition (a), celle-ci devient :

P— p ^px np,

d*où Ton tire :

Pour la machine à laquelle nous avons fait les applications numériques précédentes^ cette équation donne , en posant P=r3k, n=:4,

/« = 20, / = 16 et p = 0k,07 : — = 0,552 ; c'est-à-dire que la

Tapeur de la chaudière étant supprimée aux 0,552 de la course du petit piston, la somme des forces agissantes sur les pistons sera nulle, lorsque ceux-ci arriveront aux extrémités de leur course. Ce sont là les conditions dans lesquelles il conviendrait de faire rétablissement de la machine.

On aurait pour cette valeur de m :

Travail moteur par kilogr, de vapeur^ pour une pression initiale de 2 kUogr. seulement. — On trouvera par les mêmes formules, qu^en supposant la pression initiale P réduite à 2 kilogrammes, la force impulsive sera nulle à la fin de la course des pistons pour

—> s= 0^769; que la eommonication entre les deux cylindres devra

être interceptée aux 0^764 de la course des pistons; que la pres^âon finale de la vapeur sera 0^,2715, et enfin que le travail par kilogramme de vapeur sera de 44.048 kilogr. X m.

Causes réelles du grand effet utile des machines du Comwail. —On doit donc espérer que les machines à deux cylindres auxquelles on appliquera les dispositions que je propose , seront supérieures , sous le rapport de l'économie de combustible, non-seulement aux meilleures machines à double effet et à un seul cylindre, mais même aux machines à simple effet du Cornwall les plus perfoetlonnées. Je crois qu*on se trompe en attribuant uniquement la supériorité de ces dernières à leurs grandes dimensions, à leur puissance considérable, et surtout à ce qu^elles sont à simple effet. Leurs dimensions ne sont que ce qu*il feut, pour utiliser la détente de la vapeur dans la proportion de 8 fois au plus le volume primitif. La pression Initiale dans le cylindre y est très-souvent inférieure à celle de la chaudière, et il est plus facile d^approcher de Tégallté entre ces pressions, dans les machines à rotation pourvues d*nn volant que dans les machines à simple effet et sans volant. Les véritables causes de leur supériorité me paraissent résider dans la simplicité du mécanisme, la perfection des constructions, I*usage des enveloppes, les précautions minutieuses prises contre les pertes de chaleur, la proportionnalité qu^il est aisé d*établir entre rétendue de Tadmission de la vapeur et la charge de la machine, la fermeture de la soupape d*équilibre avant la fin de la course ascendante du piston, ce qui a pour effet de diminuer rinfluence nuisible de Tespace libre, rajoute à cela, que la capacité supérieure an piston, dans laquelle la vapeur est admise à sa sortie de la chaudière, n'est jamais mise en communication avec le condenseur, et que la communication entre celui-ci et la partie in^ rieure du cylindre a lieu par des tuyaux et des orifices très-grands. Les machines à deux cylindres convenablement réglées auront les mêmes avantages que les machines du Cornwall , et ne leur seront probablement pas inférieures. — Or, toutes ces choses se trouveront réalisées, et la plupart beaucoup plus complètement encore, dans le système de machines à deux cylindres , pourvues de soupapes ou de tiroirs disposés et réglés de manière à intercepter la

eoiMnaneation entre le petit et le grand cylindre, au point convenable, qui sera toujours bien avant la fin de la course des pistons. Cet conditions sont faciles à réaliser pratiquement, an moyen des mécanismes connns. On peut, à cet égard, consulter la théorie géométrique des tiroirs de distribution, page 80 et suivantes de ce vo* linne. Le seul inconvénient que j*aperçoive, consiste en ce que, stron TDQlait que la machine conservât tous ses avantages en fonctionnant sons des charges variables, il ne suffirait pas d'y appliquer un modérateur qui, comme celni des machines de M. Farcot et de M. Meyer, réglât Tadmission de la vapeur dans le cylindre; il faudrait que la modification apportée à retendue de Tadmission, en entraînât une de «lème sens dans le règlement des soupapes ou tiroirs fpn régleraient la communication entre les extrénûtés opposées des deux cylindres. On pourrait arriver à combiner un mécanisme qni maintint dans le rapport convenable les deux espèces de tiroirs. Mais quand bien même on n'ajonterait pas ce perfectionnement, si on dispose la machine de manière â ce que, sous le maximum de charge, qui est aussi généralemeot la charge habituelle, la vapeur soit admise dans le petit cy« lindre. Jusque vers le milieu de la course du piston, le jeu des soupapes on tiroirs de la communication entre les deux cylindres étant réglé en conséquence, il arrivera que si Ton vient à admettre moins de vapeur, par suite d*une dimination de charge de la machine, la communication entre les deux cylindres sera fermée trop tard; la pression de la vapeur, derrière le petit piston, à la fin de sa course, ne sera donc pas encore redevenue égale â la pression initiale. L'in* fluenee nuisible de Pespace libre ne sera pas totalement annulée, comme dansla marche normale; mais elle sera toujours diminuée, et la perte sur le travail â pleine pression de la vapeur admise sera partiellement compensée par une détente plus étendue.

JUm eompreêtùm priaMIe de la vapeur dans l^eêpoee Hhre dùii empêcher l'entnainemeÊ^t de l'eam par la vapeur. — Je termine cette digression à laquelle je me suis laissé estrainer par Tiotérèt et rimporlance du sujet, en faisant observer que la compression préalable delà vapeur dans Tespace libre, est un des moyens les plus efficaces pour prévenir Tentrainement d'eau liquide par la vapeur. Je n'ai d'ailleurs supposé, dans mes calculs, la pression initiale dans le cylindre, que de 3 ou même 2 kilogrammes par centimètre carré, et il ne sera pas difficile d'arriver là avec des machines pourvues de volants convenables, dont la vitesse moyenne des pistons sera d'environ 1 mètre à lm,20 par seconde. U sera d'ailleurs prudent d'avoir des chaudières capables de supporter une pression plus forte, comme

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