Machine vertlemlr enrlwlaaé* onllnnlre

Cette machine, qui ne diffère de la machine verticale proprement dite, qu'en ce que son cylindre est noyé en tout on putie dans le sol par suite du plus ou moins de hauteur que possède l’arbre moteur , a été, d«n« oes derniers temps, l'objet d’une fort intéressante appUcation, è savoir : le chauffage de la vapeur fonctionnant.

M. Frey, mécanicien è Belleville, a étabU chez M. PonpiUcr, rue des Vinaigriers, 39, une machine verticale surbaissée, dont le cylindre plonge en entier dans le canal qui conduit les gaz du foyer è la cheminée. Déjà, depuis longtemps, des expériences avaient été faites dans le bot de cbanffer ainsi le cylindre, mais elles avaient présenté pour principal inconvénient d'amener la carbooisation des étoupes et des graisses existant dans la boite è vapeur et dans le cylindre.

La machine de M. Frey (pl. SI, üg. 1, 3), possède une gamltnredepistonmétalllque, et les étoupes des stufflog-box sont hors de la portée des gaz chauds. Cette machine fonctionne convenablement ; quant è l'economie qu'elle a dû apporter dans la dépense en combustible, nous pensons qu’elle n'a pas. Jusqu’ici, été parfaitement déterminée par des expériences comparatives.

Les üg. S, 4, S, 6 (pl. 31) représentent une machine è deux cylindres de même système, que fait exécuter en ce moment M. Taroizier dans ses ateliers.

lia HaebiiK* à colonne.

Ce système, que deux mécaniciens de Paris, MM. Foieot et Alexinder, exécutent seuls, û notre connaissance, a été Importé d'Angleterre par l’un de cee mécaniciens. U réside tout entier dans l’ingénieuse Idée qu'a eue son inventeur, d’envelopper tout l'appareil dans nue Immense colonne en fonte montée sur on piédestal, et servant de point d'appui è toutes les pièces fixes et meUies.

Les flg. 1, 3, a (pl. Z3) représentent la disposition adoptée par M. Farcot. La tige dn piston est gnidée par no paralléiogramme d’Olivier Évans, ABC, dont les branches sont passées dans quatre larges ouvertures pratiquées dans la colonne, tant pour alléglr l’appareil, que pour taditter l’abord des pièces situées è l’intérieur. La dispositkm de M. .VIexander ue différé de la présente, qu’en ce que les ouvertures, au lieu d’étre pratiquées à l’aplomb des angles du piédestal, sont situées a l’aplomb des faces planes, c’est-è-dire lû où sont les pleins dans la machine de H. Fareol.

Par cette raison que la tige du piston est guidée par un pai-allélogramme , ces machines comportent facilement l’application de la iwndensalioii par l’addition du guide D £ F qui reçoit son mouvement du premier. Le cylindre étant noyé dans le soi , il en résulte qu’on empêche facilenient son refroidissement , en employant une chemise de vapeur et en anéantissant tonte circulation d’air dans le piédestal. Comme, en définitive, le cylindre, muni des tuyaux qni y aboutissent Inévitablement, n’est pas une des pins belles pièces des macliines à vapeur, ce système gagne piutût qu’il ne perd è la disslmutatton de cette pièce ; mais malbeurensemcnt U n’est guère possible de dissimuler le cylindre sons faire sabir le même sort à la distributioo ; or, la distribution, qui n’est pas teqjours belle non plus^ a besoin , elle , d’étre en évidence, sinon pour être vue, du moins pour être facilement visitée et réparée toutes les fols qu’elle l’exige. Dans ce système de machines , c’est précisément ce qui n'i pas lieu ; la distribution OnLn^ou StcliûH . 30

COMPOSITION DES MACHINES A VAPEl'B.

est reléguée dans le sol et Ton n*y peut tolr gérW'mlemenl clair qu'à Talde d’une chandelle et en couvrant de graisse. C’est là un grave ioeonvénient qu'il serait difficile d’é\iter sans en entraîner wi plus grand encore. Il faut donc se résigner, quand on emploie ces appareils solides, élégants et indépendants des maçonneries voisines, à éprouver quelquefois de grands désagréments par suite de l’empUicemeot incommode de la distribution. Cest du reste le seul vice que nous trouvions dans ces machines qui, sous un petit volume, réunissent si facilement la détente et la condensatkm , n’exigent aucune maçonnerie préparatoire autre que leur fondaüon, emploient peu de matière et sont appHcahles OUX plus srandes forces. Disons en outre qu'elles sont exécutées par deux des plus habiles mécanicieos de Paris.

■ ■ * - r CHANTRE IX. ‘ ^ ' '

MACHINES VERTICALES. t

’On donne le nom de maduoeà verticales, proprement ditis, aux machines dont le cylindre, vertical et fixe, est posé sur une plaque de fondation , située au niveau du sol, et IraDsmcl le mouvement à un arbre situé à une hauteur asscs grande pour qu’aucun des systèmes pn'cédcminent étudiés puisse (tre employé. Cea machine* dilTérenl des machines verticales surbaissées en ce que l'entablcme ni qui supjiorte le tourillon de l'arbre moteur est surhaussé de la quantité dont le ty tiudrv sort du sol, pour avoir sa plaque de fondation de nlvrno asee loi. ' ^

' O sont les plus gracieuses de tontes les machines à vapeur, quand clics sont bien constnillcs. Occupant peu de place à la base, elles s'élèvent majestueusement en étalant aux ymix de l’observateur toute leur transmisskm de mouvement. Mais elles ne peuvent convenir malheureusement que pour de petites farces, à moins que l'on se décide a faire des murs sufOsamment épais pour aller maintenir en place un arbre moteur et uu entablement à une hauteur égale à au molus neuf fois le rayon de la manivelle , ce qui, pour 100 chevaux, fait 9 mètres.

La hauteur de S*, 00 nous parait un maximum pour ce genre de machines. Or, S mètres correspoodent a un rayon de manlveDe de SS centimètres an plus, c’est-è-dirr h 1 6 ches aux.

U existe trois systemes prindpaax de machines verticales, représentés par trois mécaniciens de talent, savoir :

1° Le s}*téme Imbert;

1° Le système Bourdon ;

3° Le système Meyer,

Dans les machines de feu Imbert (pi. 33, flg. 4 et S), la tige du piston est guidée en ligne droite par deux galets, roulant entre deux ookmnettes en fer, qui portent, par leur base, sur le cylindre, et par leur oorniche à l’entableinent de la machine. Ccl entablement, monté sur deux colonnes, est relié à un fort mur en pierres de taille qui l'cmpèche de prendra le moindre mouvement vibratoire.

La détente s’y effectue, au moyen d'un seul tiroir & recouvrement md par un excentrique dont la forme est déterminée d'après le point de la course où l'on veut détendre.

Ces machines sont très soignées et donnent assez d’effet utile. Une d'elles , essayée par nous, an fteln dynamoinétrique, détendant an | et calculée pour donner une force de 1& chevaux à 00 p. lOO d’effet uttie, a donné une force de 1 0 chevaux j.

Les machines de H. Bourdon (pi. 33, flg. 1,3,3), sont, en tout point, conformes à celles de M. Imbert, sauf en ce qui concerne la conduite de la tige du piston qui, dons celles qui nous occupent , se fait au moyen d’un parailélogfsmnieda Watt, dont les points flxcs sont sur tes colonnes de l'entablement , disposition qnl permet d'employer facilement la condensation.

Les machines de M. Meyer (pi. 88, flg. 4, 5), diffèrent des précédentes par le sj'stème d’entablement que

MACHLNES A BOTATION , FL\ES. > iti

ce méesnirieD y a adapté et par la détente, qui a lieu au moyen d’une soupape dont l'ouverture est réglée par le pendule oooiqne.

La tige du piston est, comme ches M. Imbert, guidée en ligire droite, por deux galets raalant entre deux ooioonettes ; mais l’entablenicnt, an lieu de porter dans le mur, se termine aux oolonnes , ce qui néoeeslte pour ces dernières un diamètre très fort, et deux autres colonncttes sur le cylindre, afin de diminuer autant que possible les vibrations qui résultent nécessairement de cette disposition d'entablement analogue a celle des ancietmes machines de Watt, abandonnée.

Noos avouons franchement que, pour notre part, nous trouvons cette disposition ^ non seulement très vtdeuse, a cause des vibrations forcées qu’elle suscite, non seulement très disgracieuse, a cause des proportions énormes qu'il faut donner aux parties de rentablement , mais encore très coètense pour celui qui l'axéeule ; aussi , sommes-txnis bien convaincus que le mécanicien habile qui l’a adaptée y renoncera tét ou tard poor lui substituer la diq»eition d’entablement de HM. Imbert et Bourdon.

Quant a la détente, c'est bien différent, rpioiqne tMUs ptèférians ks tiroirs poor cette partie de la distribution, daiu les petites machines, nous ne sommes pas assez ennemis des soupapes, pour ne pas reconnaître qn’ll y a la une très Jolie disposition.

La btgne dn pendule conique qui, douée d’un mouvement rectiligne alternatif sur la tige de ce dender , sert a iiuuoeuvrer les leviers de fermeture de la valve de gorge, suivant le phis ou moins d’écartrqsant des boules, est remplacée por on c6ne tronquéa dbux génératrices opposées saillantes. Ce tnmc d( téoe tourne tangenUeUeroent a l’intérienr d’un cadre, situé à l’extrémité d’nne tige de soupape, maintenue fermée par un ressortou un contre-poids. Chaque ftoto qne l’une des génératiloes saillantes renoontie en toumont In face de contact du cadre, elle le pousse en arrière et ouvre la soupape ; cette onverture est d'autant plus grande que la section du cène, correspondant au plan du cadre, a un phia grand diamètre. Ce tronc de cène est renversé de manière que, quand les boules s’écartent, par suite de la trop grande vitesse, il pré>sente une petite section produisant une petite onverture de soupape, tandis que, quand les bonles se rapprochent, por suite de la trop petite vitesse, U présente une grande sectioD produisant une gronde ouverture de soupape. Les quantités de vapeur dépensée se trouvent ainsi proportionnelles aux quantités de travail A effeetuer. Ko outre de cela, M. Meyer équilibre le poids des bonles, de manière que l'ectkm de la force oentrifoge agisse seule sur la détente.

CllAPITllE X.

MACBDiKS A CYLÜIDKR OSCILLANT SVH ITN AXB SÜTÉ AII mLEBC DE SA LONGUEUR.

Cette disposition, d'origine anglaise, a été adaptée en France, pour la première fois, par M. Cavé qui en a fait et en fait encore anjourd’hul, avec le plus grand succès, l’application A la transmission de toutes les forces, quelque grandes qu'elles soient.

Après M. Cavé, plusieurs mécaniciens, notamment HM. Tomizier, Klentzy et Stottz fils, ont adopté A peu près exclusivement ce syitème, dont ils ont modifié toutefois la distribution d'une manière assez notable pour constituer autant de systèmes différents.

Nous alloDS examiner successivement chacun de ces systèmes.

1* Machinée de M. Gavé.

Ces machines sont tantdt verticales, tantdt Inclinées, tantdt horizontales. Quand elles sont verticales (pl. A4, 11g. I et ï), leur bAU se compose d’un entablement monté sur quatre colonDes et reposant sur une plaque qui sert en même temps de support A l'axe d’oscillation du cylindre. La distribution s'y faiA de diftérentes manières; tantdt le distributeur se compose de deux robinets (pl. 10, fig. 3), tournant autour

î»6 COMPOSITION DES MACHINES A VAPEUR.

«Puo axe, qui reçoM un mouTemait de rolalion de l’artire moteur, par rintermédiain d’un arbre a genou et d'engrenages; tantM il w compose (pl. t4,flg. l,}, s, 4) d'un papillon A , d'introduction a détenir variable et de deux tiroirs B, C d'cxfaaostioo, te tout mis en mouvement par un excentrique D, recevant également son mouvement de l'arbre moteur, par l’intermédiaire d’un arbre é genou et d'engrenages ; il existe aunl quelques macblnes de M. Cave, dans lesquelles l'excentrique est posé sur l’arbre moteur lulméme, près de la numivelle, et transmet directement son mouvement aux tiroirs.

Quand ces machines sont Inclinées, le bdU est analogue à celui des machines inclinées, et se compose (le deux flasques a Jour et paraHètes au phmdu mouvement, reliant entre eux l'axe d’oscillation du cylindre, l’arbre muteur et le sol. Ces machines sont généralement accouplées et s'emploient pour bateaux ; nous en parlerons plus loin.

Quand le rvlindre est borlxontnl, le bdU consiste simplement en une forte plaque de fondation, aux exln-mités de laquelle sont deux eonples de supports destioés à recevoir, le premier, l’axe d'osciUatloo du rvlindre, le scicood, rarface moteur ; la distribution se fait d'une manière analogue aux précédeotas.

Ce que présentent de plus remarquable les machines oscillantes de M. Cave, c'est le grand nombre d'applicatioDa qui en oui été faites par leur iavcnteiir, toujours avec succès. Ainsi, ce système qui semble no^ devoir être appliqué à deslorees dépassant 1 7 clievaux, M. Gavé l'a appliqué à des machines de GO, GO et mf 'V ] tu chevaux. Partool on en est satisfait, parce que ce sont des machines simples, exigeant peu dr réparatit^, et résistant à tontes les causes de ru|ituro que redoutent les antres.

Quelque satisfaisants que soient les résultats de ces machines, Il faut cependant convenir qu'elles laissent a désirer aons le rapport de ladistribntion qui y est toujours un peu compliquée; aussi, ne soat-elles pas aussi répandues qu’elles devraient l’étre et le seraleol, si leur distribution était aussi basme et aussi simple que celle des machines A cylindre fixe.

S* Maehlaes <i« M, Tusisler.

Les machioes de M. Tamiiler sont toutes A ryltndre vertiCAl; leur force dépAsss rarement 13 A IG efaovAOX. Elles se composent (pl. A4, Og. A, 6, 7, A) d’nn entablemeut moyeoAge, A denxcoloniies seulement, portant l’arbre motesir, et reposADt sur une plaque de fondation A laquelle sont Axés, comme précédenunent, les supports de l’axe d'oscHlation du cyllixlrc. I.a distribution s’effectue au moyen d'un seul tiroir en btonw mO par l’excentrique à détente variable, dont nous avons parlé (page tosj; comme dans les machines de M. Cave, la tige du piston rooteorest gnidéepar un galet ronlant entre denx tringles en fer, Axées au couvercle supérieur du cylindre.

Il serait dilBclle de préciser lequel, de M.U. Cave et Tamizier, a le meilleur appareil de distribution; on peut dire cependant que, dsn« la machine de M. Tamizier, la dlstributlou se fait absolument de même qne dans les machioes A cylindre fixe, ce qui est un avantage ; mais, en levancbe, il faut reconnaître que la transmission dn mouvement de l'excentrique au tiroir n'est pas irteprochable, par suite de la quantité de pièces qu’elle nécessite, malgré l’avantage qu’eDe présente de placer le tiroir à portée du mécanicien, qui le manœuvre A la main avec la plus grande facilité au moyen du petit levier A.

L'appareil d’alimentation de M. Tamizier mérite une mention porticnliére. Comme on le voit, cet appareil se compose d’une bêche A eau froide B, A niveau rendu constant par le robinet A flotteur C, dans laquelle vient puiser la pompe alimentaire D, que nous avons décrite (page 303j. Au sortir de cette pompe, l’eau d’alimentaUoD va circuler dans un serpentin à deux branches E, sitné dans l’intérieur du tube F d’échappement de la vapeur qui a fonctionné. Comme noe partie de la vapeur qui travtese ce tube se condense, un petit tuyau G, prenant A sa partie Inférieure, absorbe l’eau, au (Ur et A mesure rm'eile se dépose, et la conduit dans le vase fermé H, d’où elle est chassée dans te réservoir B, par le tube I, en vertu de la pression qu'exerce la vapeur, qui se dilate dans le tube F.

En somme, les machines de M. Tamizier, modestement limitées A la force de 30 chevaux, se font remar-

HACHCSES A ROTATION, FIXES.

quer par le loiD qn 'apporte lenr cooitiueteur dans tous les détails de leur exécution, et sont généraleoieul estimées par les Industriels qui en font usage.

S* Mischlaes de M. Klealar.

Ces mactiinea, qui, sous le rapport de raxécutkm, ne valent pas celles de MM. Cave et Tamirier, sont parttculièreroeot remarquables par la simplicité de leur distribution et, partant, de beaucoup supérieuna aux précédentes dans un grand nombre de cas.

Cornnae eetol des machines de M. Tamizier, leur béti (pl. SS, Qg. 1 , 2, S, 4) se compose de deux coloniies é entableinent moyeisdge, portant sur une plaque de fondation, é laquelle sont fixés les supports de l'axe d'oscinatioo du cylindre. L'appareil distributeur, é deux tiroirs superposés pour détendre, au lieu de se mouvoir paraBélenumt é la tige du piston moteur, se trouve appliqué sur une plate-forme perpendiculaire, a cette tige, et située immédiatement au-dessus de l'axe d'oscillation du cylindre. Le tiroir de détente recevant son roonvement, comme dans les machines horizontales, d'un petit taquet de détente variable, dont la tige traverse le couvercle de la botte A vapeur, le tiroir de distribution a sa tige terminée par un galet qui circule, pendant i'oscUlatioo du cylindre, dansuneeaaliaseA,dant la forme a été déterminée de maniéré a faire parcourir an tiroir une course entière par chaque oscillation du cylindre. Cette coulisse, simple pièce de fer, lizéeA la plaqnede fondation au moyen de deux ou quatre boulons, remplaae é la fols l'excentrique, les arbres, les eiqpmages, les leviers, etc., qu'emploient MM. Cavé et Tamizier.

4* Marhinr* de ■. Miolls dis.

Ces machines (pl. as, Sg. a et e) ne présentent rien de bien remarquable dans leur exécution, si ce n'est une grande stmpilelté, raebette par une mauvaise diapoettlon de la distribution qui est placée dans l’axe cylindrique d'oselilation du cylindre et dans ton support. Il en résulte que ce systèine est tout au plus appücabteédes forces au-dessous de 8 chevaux, limite que du reste M.Stoitz a le bon esprit de ne pasdépasser.

Ce qui rend vicieux le mode de distribution de ce système, c'est la promptitude avec laquelle se détruit le contact des deux parties cylindriques, dont l’une s’use en augmentant, et l’autre en diminuant de diamètre.

Pour distimnier le dégagement de vapeur qui est la oonséquence de ce contact imparfait des surfaces composant l’appareil distributeur, M. Stoitz termine de part et d'antre son support par deux stufAng-box i garniture de chanvre, qui remplisaent parfaitement le but que l'inventeur se propoae, mais rendent le système peut-être motns bon, en ce aem qu'il devient alors impossible d’apprécier l’importance de la perte de vapeur qui a lien dans l’intérieur.