Anciennes machines à pistons

Les plus anciennes machines à pistons de la Belgique ont été établies, en 1828 et 1850, sur les mines de Grisoeuil et de Sainte-Victoirç ; elles consistaient ( fig. 16) çr deux caisses prismatiques en bois À , A avec des pistons carrés c , c. Les fonds des caisses et les pistons étaient percés de quatre ouvertures recouvertes de clapets b,6. Pour faciliter le soulèvement de ces clapets et afio que celixci pussent s'ouvrir facilement sans comprimer ou raréfier Tair outre mesure, on les avait équilibrés à l'aide d4 contre- poids p,p plaoés à l'extrémité d'une petite tige eo fer formant levier et rattachés à la soupape par leur autre extrémité. On voit que déjà, lors de l'établissement de ces premiers appareils ^ on avait senti l'importance de di* minuer les grandes pertes de force résultant de la résis^ tance des clapets , et l'on ne peut comprendre oomnieni les constructeurs qui ont établi ultérieurement des md-* chineSf d'ailleurs plus perfectionnées, ont eu la malheureuse idée de supprimer les contre-poids , circonstance qui ^ comme on le verra plus loin, contribue tellement a diminuer l'effet utile du moteur. Le mouvement était communiqué aux deux pistons par Tintermodiaire d*Mn balancier BB , d'un levier CC et d'un tiran CD*

Les principales dimensions de la machine fonctionnant autrefois sur l'un des puits de la mine de Sainte-Victoire étaient les suivantes: les pistons, dont la section est carrée , avaient 2.40 mètres de côté; leur course était de 1,60 mètre; ils faisaient 19 3/3 excursions par minute et extrayaient 3.02 mètres cubes par seconde; la machine & vapeur motrice avait une force nominale de 12 chevaux et consommait 1700 kilog. de hquille en 34 heures*

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398. Deseription de la machine à jnstons de f Espérance , à Seraing {près de Liège ).

Les figures 4, S et 6 de la planche XIX sont la représentation de Tune des plus grandes machines de celte espèce qui aient été construites jusqu à présent : celle du puits d'Hînchamp, miné de l'Espérance.

Dans deux grandes cuves cylindriques 00\ dont le fond est percé de 20 grandes ouvertures recouvertes d'autant de clapets c,c , se meuvent des pistons en fonte P P pourvus d^ouvertures de même section et munis de clapets c^^d^ de même espèce. Ces pistons, par l'intermédiaire de tiges 7, T attachées aux extrémités d'un balancier, reçoivent le mouvement d'une machine à haute pression installée au premier étage de l'édifice et dans la verticale de l'une des cuves. Celles-ci , dont le diamètre intérieur est de 3.84 mètres, sont composées de fortes douves maintenues extérieurement par des cercles en fer. Une couronne en fonte , traversée par la tige T , et des disques de même métal renforcés par dix nervures g ^g dirigées suivant les rayons , forment les pistons, dont la circonférence est munie d*un bourrelet en cuir bourré de crin. Une saillie du piston maintient le bourrelet par dessous, tandis qu'au-dessus il est recouvert d'un cercle en fer vv , sur lequel des mentonnets x , x sont serrés par des boulons à écrous ; le but de cet ajustement est de déterminer une pression qui écrase le boyau , le force à s'appliquer contre les parois de la cuve et prévienne toute fuite de l'intérieur à l'extérieur , et réciproquement. Les pistons ont un diamètre de 3.54 mètres et, par conséquent, une surface de 9.84 mètres carrés. Leur course varie de i.90 à 1.60 mètre, suivant la vitesse de la machine (1).

(I) M. Combes, dans son Traité de CJérsgef indiqQe onecoorse

de 2.05, quoiqu'elle ne soit, au maximum, que de 1.00 mèlrc.

i34 CHAPITRE III. — V*. SECTION.

Les orifices percés sur les pistons et sur le fond des cuves sont au nombre de 20, savoir: 10 grands et 10 plus petits , tous de forme trapézoïdale. Les clapets de même forme qui les recouvrent sont formés de deux tôles comprenant entre elles une pièce de cuir assez épaisse reposant sur le bord des prifices ; les trois objets sont liés par un certain nombre de rivets. La grande base du trapèze est fixée sur la surface du piston au moyen de quelques boulons et d'une traverse en fer , et le cuir , en vertu de sa flexibilité , joue le rôle de charnière. Enfin, dans le but de prévenir toute oscillation du piston, et pour le maintenir dans une position normale à la tige , on lie le premier à la seconde au moyen de barres de fer inclinées t , i. Le jeu de cet appareil est fort simple : comme les pistons, en montant, raréfient de plus en plus Tair contenu dans la partie inférieure de la cuve , la pression intérieure diminue successivement jusqu'à ce que l'air de la mine parvienne à vaincre la résistance des clapets , les soulève et se répande dans l'espace libre qui se trouve au-dessous du piston. Dès que ce dernier commence à descendre , les clapets placés au fond de la cuve se ferment , l'air est comprimé , la différence entre la pression intérieure et celle de l'atmosphère s'accroit et devient assez grande pour forcer les clapets des pistons à s'ouvrir et à lui laisser libre passage pour se répandre dans l'atmosphère.

Voici la désignation des principaux organes de la ma* chine motrice figurée dans le dessin :

F, cylindre.

GG y boite de distribution de la vapeur.

Le mouvement provenant du balancier est communiqué aux tiroirs par l'intermédiaire d'une poutrelle HH, de deux taquets a a et d'un levier 6,

Bi poutrelle attachée au parallélo^pramme et qui, gUssunt

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dans des cylindres^ ne peut s'écarter de la verticale ; elle sert à mettre en mouvement les tiroirs de distribution de la vapeur.

/, fourchette embrassant la moise d'écarlement de Vextrémité du balancier; elle s*attaehe, d'un côté, à la tige du piston moteur 6, de Fautre au parallélogramme dd\

kjkj traverees destinées à limiter la course des pistons et à prévenir leur choc contre le fond des cuves.

£y tuyau adducteur de la vapeur.

fy pompes d'alimentation.

h, levier destiné àla manœuvre de la soupape d'admission.

Des conduites mettent en communication le dessous de chaque cuve et le puits d*appel, dont Torifice est bouché par des tampons, ou mieux par deux clapets en fer, dont le mouvement de charnière se fait suivant l'un des diamètres du puits. On garnit le pourtour de ces clapets avec de l'argile, afin de prévenir les fuites d'air; cette disposition a pour but d'empêcher la destruction de Tappareil, si une explosion se propageait au dehors. Car les soupapes, soulevées par la différence de pression existant entre l'air intérieur et l'atmosphère, livreraient passage au courant destructeur, tandis que la machine, placée latéralement, serait à l'abri de toute dégradation. Immédiatement après l'explosion , on fermerait les clapets , et la circulation de l'air serait de nouveau provoquée par le moteur d'aérage.

396. Détermination de l'effet utile de la maeliine pneumatique de FEspérance.

€*est dans le but d'appliquer son nouveau système si rationnel que M. Trasenster a entrepris, sur l'appareil ventilateur de l'Espérance, des essais dont voici le résumé :

GHAPlYtlB fil. — V*. SBCTION.

Les manomètres placés sur les tampons obturateurs des puits d*aérage indiquent la différence de densité entre Fair atmosphérique et Tair intérieur , c'est-à-dire la dépression produite par Tappareil dans les galeries d*appel , ou la hauteur motrice , considérée ici comme étant l'expressioA de l'effet utile. Les manomètres appliqués aux cuves indiquent successivement les divers degrés de dilatation et de contraction de l'air qu'elles contiennent. La somme de la dépression , résultat de l'ascension du piston et de la <Jompression , résultat de la descente , est l'expression , indépendamment des frottements , de la totalité des forces appliquées à l'appareil , forces exprimées par une colonne d'eau.

Les compressions et les dépressions Variant pendant fa marche du piston dans des limites assez écartées , Fapprèciation des moyennes arithmétiques des diverses hauteurs de la colonne d'eau manométrique est un objet fort délicat et qui exige beaucotip de discernementi Ce sont ces moyennes que renferme le tableau suivant t

es

NOMBRE

DE COUPS DEPISTON PAR XIMUTE.