ACHINES A VAPEUR HYDRAULIQUES A SIMPLE EFFET

Lorsqu’on applique la force motrice de la vapeur A l’élévation de l’eau, la machine sert généralement à mouvoir des pompes.

Quand la force A transmettre n’est pas considérable, il arrive souvent que le mouvement est communiqué A ces pompes par une machine A rotation ; mais quand cette force est supéiienre A 4,ooo kllogrammètres par seconde, il est convenable de communiquer directement lé mouvement du piston A vapeur A ceux des pompes. Comme ces dernières sont A simple effet, les machines A vapeur employées; dans ce cas, le sont aussi.

MACHI>ES HYDRAULIQliES A SIMPLE EFFET. 513

C« sont ces machines qn« l’on désigne le plus particuliérement sous le nom de machines hydrauliques ou d'épuisement, et dont nous allons parler.

I.a théorie des machines à simple effet est la même que celle des machines à vapeur à double effet, seulement leur travail n'en est que la moitié, pour un même nombre de coups doubles de piston.

Quand on les applique au mouvement des pompes. Il se présente deux cas principaux , savoir :

I “ Ou les pompes sont aspirantes et élévatolres ;

1» Ou les pompes sont aspirantes et foulantes.

Si les pompes sont aspirantes et flémtnire», la charge à soulev er se compose de :

1” L’eau contenue au-dessus des pistons des pompes ;

3° Les tiges et pistons des pompes.

Dans ce cas, la descente des pistons et des tiges a lieu eu vertu de leur poids seul, sans effectuer de travail; il faut alors que leur poids ne soit que juste équivalent é la charge nécessaire pour produire cette descente, «»n« quoi la machine effectuerait un travail inutile é chaque coup de piston.

Pour que le poids effectif des pistons et des tiges ne soit pas supérieur & la charge nécessaire pour produire leur descente, il faut, le plus souvent, les attacher à l'extrémité d'un balancier dont l'autre extrémité est chargée de contre-poids.

Ce genre de pompes n'est donc pas très convenable, quand le puits est profond, c'est-à-dire quand le poids des tiges et pistons est considérable.

On est cependant obligé d'y avoir recours dans les mines, siuon pour toute la hauteur du puits, du moins pour les pompes Inférieures qui sont exposées a être noyées, et ne pourraient se réparer, si elle.s étaient à refoulement.

SI les pompes sont aspirantes et foulantes, la charge à soulever se compose seulement des tiges et pistons des pompes.

Dans ce cas, la montée de l'eau dans les tuyaux d'ascension et la descente des tiges et pistons, ont beu en vertu du poids de ces pièces. Quand, par hasard, ee poids n'est pas assez considérable, ce qui est fort rare. Il suffit d’adapter à la mère-tige quelques contre-poids en fonte sans addition d'aucune pièce extraordinaire ; quand, au contraire, il est trop fort, ce qu'il faut éviter autant que possible, on qjonte des contre-poids à l’antre extrémité du balancier.

Ce genre de pompes est donc le plus convenable pour les épuisements ; aussi est-ce celui que l’on emploie de préférence, le précédent étant, comme nous avons dit plus haut, réservé pour les étages inférieurs senlement

Par le fait seul que les machines d’épuisement sont comprises dans les trois dernières catégories, il est de la plus haute Importance de leur donner toutes les dispositions qui peuvent apporter de l'économie dans la dépense de la vapeur, attendu que la consommation du combustible y est considérable. Aussi ces machines sont-eUes toutes a détente et condensation ; à détente parce qu'on peut appliquer ce mode de distribution à toutes les machines ; à condensation parce que l’eau ne peut manquer d'être en abondance là où la force motrice est spédalement employée à l'extraire.

C'est ainsi que, pour les machines d'épuisement des mines de Comvv all, on est arrivé à ne brùier (jiie 5 kilngr. an plus de houiDe par force de cheval et par heure, tandis que dans les autres modes d’application de la force motrice de la vapeur, cette consommation est, en moyenne, de 4 kilogr. et s’élèv e rptelquefols à 6 kilogr.

La transmission do mouvement du piston moteur aux tiges et pistons des pompes s’effectue de trois manières principales, savoir :

10 Par llntermédlaire d'un balancier droit;

î* Par l’Intermédiaire d’un balancier d’équerre ;

3° Sans balancier.

C(>MI*ÜSI1I0> DES MACHINES A VAPEUB.

$ ~ ItftcliImM 4*é]Mdttcm4nit à telsaeler Arolc.

Ces rnacliines (pl. Hg. 1), qui sont les mieux disposées pour la condensation, par suite de la facilité qu’elles- offrent a la mise en mou>cmeut de leurs pompes propres , con\icnnent spécialement pour les pompes d'épuisement, aspirantes et foulantes.

Elles consistent en un balancier porté sur un mur, et communiquant, par chacune de ses extrémités, d'une part à la tige du piston moteur B, d’autre part à la maitresse tige C des pompes.

La course du piston D est limitée, d'une part, par les fonds des pompes contre lesquels frappent accidcntelUmient les pistons; d'autre part, par la traverse en fer E, passée dans l'oreille F du balaiKrier et venant accidentellement aussi frapper contre les poutrelles élostiqut's G avant que le piston n’ait atteint le fond du cylindre. .Nous disons accidentellement, en parlant des arrivées du piston moteur à chacune des extrémités de sa course, parce que le poids des tiges, la pression de la >npcur dans le cylindre et les ouvertures des soupapes sont réglées de maniéré à ce que ces chocs u’aient pas lieu dans l'ctat normal de la machine.

La dLstrlbution des machines d'épuisement se fait généralement au nvoyen des soupapes. Nous avons vu (page 109) en quoi elle consiste pour machines à double effet ; nous allons expliquer en quoi celle des machines a simple effet en diffère.

Dans ce cas, il n’y a que trois soupapes, savoir :

La soupape d'introducticm S ;

La soupape d'équilibre S' ;

La soupapod’exhaustion S".

La première permet ù la vapeur d’entrer dans le cylindre au-dessus du piston.

La seconde établit In communication entre le dessus et le dessous du piston.

La troisième permet à la vapeur, contenue sous le piston, de se rendre au condenseur.

La première et la Imisième s’ouvreiit ensemble, quand In seconde vient de fermer. Alors le piston descend, et, comme la machine est à détente, la soupape d’introduction se ferme pendant le trajet de ce dernier depuis le haut jusqu’au bas du cylindre. Quand le piston est arrive à ce dernier point, la soupape d’exhaustion se ferme et la soupape d'équilibre s’ouvre.

La communication ayant lieu entre le dessus cl le dessous du piston , la pression devient égale de part et d’autre, et le piston remonte en \crtu du poids des tiges. .A peine e$t-iJ arrivé en haut de sa course que la soupape d'équilibre se ferme, après quoi les soupapes d'introduction et d’exhaustion s'ouvrent, et ainsi de suite.

I.a vitesse avec laquelle se succéileut les coups de piston, dans les machines d’épuisement, est réglée par un petit appareil nommé cntaractr.

cataracte est une pompe foulante H (Hg. l) dont le piston est mû par un levlerà deux brandies I, monté sur un arbre J, de la manière suivante :

En t de ta tige T des manettes est un taquet qui, au moment ou le piston moteur arrive au bas de sa course, vient frapper sur l’extrcmité de la branche du levier I opposée à celle qui s’assemble avec le piston de la pom|>e H, et fait ainsi lever d’une certaine quantité ce dernier ainsi qu'un contre-poids K suspendu nu levier à une seule tète L. Quand la tige T remonte, le taquet / abandonnant le levier 1, le contre-poids K tend à faire redescendre le piston de la pompe et à chasser, par le tuyau de refoulement, l’eau qu'a aspirée ce dernier en se soulevant, et cela d’autant plus rapidement, que la section de ce tuyau est plus considérable. Il résulte de là que, en faisant varier, au moyen d’un robinet, la section d'écoulement de l'eau par ce tuyau, la descente du piston et du contre-poids K est plus ou moins prontpte. Si l’ouverture de la soupape d’introduction u’a lieu que quand le piston est au bas de sa course, on voit par là que le nombre des coups de piston de la machine est euUm'ment as-

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