‹ Traité des machines a vapeur ouvrage divisé en deux grandes sections ... E. M. Bataille, C. E. Jullien Construction des machines a vapeur ... texte (volume 2)Chapitre 24 sur 289 · ASSEMBLAGES · texte numérisé non relu

ASSEMBLAGES

A&Mfmblage bout à bout d'une pièce à section nrtungHiq^f a> oc une autre à section :

I® Rectangulaire; — 2*carree; — 3* circulaire.

Assemblage bout à bout d'une pièce à section carrée a>ec .une autre a section :

4‘* Carrée; â" circulaire.

Assemblage bout à bout d'uue plctt* à secticm circulaire avec une autre a section : fi® Circulaire.

AsM fiiblage d’e^rrrr d'une pièce n section rectamjulaire avec une autre ii section :

7® Rectangulaire; — 8” carrvi* ; — 9® circulaire.

Assemblage d’c(/Mcrrc d’un^ pièce è section carrée avec une autre a section : lo* Cnirée; — 1 1 * drrnlaire.

Assemblage dVywcrre d’une pièce à section cirevhire avec une autre à section : ^

12 ® Circulaire.

^ > AlMemlilair** plècM Asm entre ellee*

ASSEMUtAOES BOIT A BOIT.

I® Secthn recfan^uitiire avec section rectangulaire. La section rectimgulaire constitue la série des pièces que l'on nomme plates , telles que les tôles, brides et plaques. L’assembingede ces pièces se fait de la majiiere suivante : On superpose en quantité suflUante les extremites à assembler, puis on les perce de trous dans lesquels on passe soit des ritW.v, soit des boulotis. Pour assembler au moyen des rivets, on aplatit la queue des rivets ; pour assembler au moyeu des boutons, on serre un écrou,

J® Section rf^laru/ulaire avec section carrée. Dans ce cas, on modlfle la forme de l’une des deux sections, et l’assemblage est le même que quand les deux pièces sont rectangulaires ou cances.

3® SkUoh rectangulaire ai’itc section circulaire. La même observation que ci-dessus n lieu.

4^ .Scrfion carrée arec section carrée. Si les pièces sont exposées à un effort de traction longitudinale, l’assemblage se fait à trait de Jupiter, comme en charpenterie, avec mam'hon par dessus. SI les pièces ne sont (MIS exposées à un effort de traction longitudinale, l'assemblage se fait au moyen d'un manchon sfulcinrnt.

6® Section carrée avec section cirrti/afrc. Dans ce cas, on ramène l’assemblage à celui de àv\xs piix'es carrées ou deux pièces rondes, A volonté, en modifiant l'une des deux sections.

fio Seclion circulaire at'ec section circulaire. Si les pièces sont exposées à un effort de traction longitudinale, l'assemblage se fait au moyen d’une douille à clavette ou à vis. Si les pièces ne sont exposees a aucun effort de traction loogiludinale, l'assemblage se fait nu moyen d'un maiu lton à prisonnier.

ASSEHBLAOBS d’BOIKHRB.

I® Section rectangulaire avec seclion rec/aHptt/airc. On ramène ce cas à l’assemblage bout a bout, pour ces pièces, en coudant l'une des deux pièces à assembler.

2® .Scf^to» rectangulaire avec section carrée. On perce dans la pièce plate un trou carré, plus grand que cdul de La pièce A assembler, puis on cale. D'autres fois, et c’est le plus souvent, on ramène ce cas A celui d’une section rectangulaire avec une section circulaire. Rarement on le ramène a celui de deux sections rectangulaires. ^

8® Section rectangulaire avec section circulaire. On termine la pièce ronde par un tronc de cône entrant exactement dans un trou de même forme et de même dimension pratiqué dans la pièce plate; puis, suivant la position du sommet du cène, la fermeture a lieu au moyen d'une clavette^ ou au moyen d'une rondelle et un écrou, taraudé dans le prolongement de la pièce ronde. D’autres fols on munit la partie cylindrique d'une embase, sans cène, et la fermeture a lieu de l'autre côté au moyen d'une clavette ou d'une rondelle et un écrou.

OmtxUflM SrrfNW. A

COMPOSITION nt;s PIfXlùS DES MACHINES A VAPEIR.

4» SfHion vtirréfi nr^e lUTtion carrée. L>ipeniblai:e se fait dans ce ras an moyen d*nii efriVr, ou a r/tn'ftfM , sans cüussineh.

Seclîon carrée avec wfio/i eitvuiaire. Dans ce cas» rassemblagc se fait comme ri-dessus, qnelte qm soit celle des deux pièces qui butte sur l’autre ; seulenicmt » si c’est la pièce ronde qui butte» sa section est modifiée et iwdiie carrée.

«"«Sef/ion circutaire avec section circulaire. l/asHHnblage se fait au moyen d’une dovilte à T.

S 11* AamemVlmstm d^ne pièce flxe el d*aae pièce mobile.

Les pièces iiHibUes sont douées de l’un des deux rnouvemenU : recUli;^ne ou circulaire.

I" Vomrment rcrtiUgtie. i.orsqu*une pièce est douw d’un mouxeinent rectillmie, elle exerce un frottement sur les pièces fixes qu'elle touche. Ce frottement peut être de deux natures différentes, savoir : Frottement de çlissement ; frottement de roulement.

Dans le premier cas» la piece mobile est munie de giissoirs et ttuidee par des gtistieresy adaptées à la piiH'c fixe. Dans le second cas, la piece est munie à'ajres sur lesquels sont montés des cylindres roulants dans des coulisses, aussi adaptées à la pièce fixe. Ces cylindit's portent les i>oms de galets ou de routettesy suivant qu’ils sont en métal ou en bois.

Dans le cas ou les deux milieux dans lesquels se meut la pièce nvobile sont bétén:^cnes, la séparation a lieu au moyen d’un st^[fin<J•btJX.

2** .HouiTiaent circulaire. Lorsqu’une pièce est douée d’un mouvement circilaire, elle est toujour.v montée sur un or&re» dont la communication avec k*s pim.'s fixes n Lieu à l’endroit des tourittons^ daii> des pièces appelées supports^ lesquelles sont munies ou non munies de coussinets,

^ III. — ANcmbI»ire« iiM pièce* mobile* eatre elles.

Cus assemblages varient ivon sculemcJU comme ceux des pièces llxos outre elles, suivant les sections aux points à réunir et les dispositions relatives des deux pièces , mais encore suivant le mode de mobilité des deux pièces. Nèaumolns on peut dire, en thèse générale , que» si les pièces sont douées de mouv ements «Üfferents» comme cela a lieu toutes les fois qu*il y a ass4*mbliige avec une tète de bietic, la seule modillcation que subissent les assemblages cl-dessus mentionnés |>our pièces fixes, c’est l'addition de charniérei ou de rouju(iiiet«.

TIU.NSFORMATIOKS DE MOtVEHEXTS.

On (‘onsidére seiw transformations gimerales de mouvements, savoir :

i f" rectiligne continu; j f 1» rectiligne continu;

rectiligne alternatif; ) J" reeUligne alternatif;

3” circulaire continu; ( i 5'* circulaire continu;

4« circulaire alternatif; I f 4« drculalrc alternatif.

5 1* Trmai*f<»rm»U*B> du mcmvcmcat r«cllll|r>e coatlav.

I® Mouvement rcctiiigne continu en rerfiV»^ continu. H peut se pi-ésenter trois cas : I" ou le» pièces se meuveot, soit parallèlement» soit sur la même ligne droite, dans k* même S4?«8 et avec la même vitesse; — 3" ou les pièces se meuvent suivant des directions quelconques , dans le même plan et aver une vitesse qudcooque; — 8® ou les pièces se meuvent, suivant des directions quelconques, dans l’espace.

Dans le premier cas, la transformation de mouvement s'opère par une pièce d'assemblage , dont la forme et la dimension dépendent des formes, distances pelativi*» et efforts des pièces mobiles qu’fl s’agit de relier entre elles.

Dans le second cas . la transformation de mouvement s'opère : l® si les vitesses sont égales, soit au

TRA>SFÜRMAT[()MS DK IIOUVKMENTS.

moyen d’une on pliiiqMrs et d'une eorde^ nmrrote ou rhaine , dont les extrénités sont anernblées

aux deux pièces en mouven>ent ; soit au moyen de crémaiilrrex et roufs eylimiriques ; 3** ai

les Titesses sont illégales, *Nt au moy en d'on ou phuieun freutls et de fordes, rotirroicj ou cAnfn^s ; soit au nwyen de rrêmaiiiivts et de pignon*^ et roues d'en^enagê ajtindriques.

Dans le troisième cas , ta transformation du mouvement s’opère : soit au moyen de pouHes ou freutix, cordas» courroirsoxi chainesy à volMé, soit au moyen de errmaiUfres^pignoms et roues d'engrenage egitnet conflues. »

3** youi'ewent rectiligne continu en rectitigm alternatif. Cette trantformation s’opère au moyen des deux suivantes : mouvnncnt rectili^)c continu en circulaire continu; moummeot circulaire continu en rectiligne alternatif. ^

3" ^ourrment rectiligne continu en circulaire continu. Cette transformation s’opère, dans les horloges , au moyen d’on poids suspendu À une corde enroulée sur un (revit. La viteî»so est réglée par un Miorfc>rt/cMr. Klle s’o|htc enc*ore au moyen de Tenu, s’échappant dans hih' direction quelconque sur les palettes d'une roue hydraulique. Enfln, elle s’opère au moyen du vent agis.sanl sur h*s ailes d’un ^ moulin.

4" ^tovrement rectiligne com/#»w e» cirrwMire alternatif. f>lte transformation s’opère au moyen d'mi filet d’eau s’échappant d'un fuyait^ et tombant alternativement dans deux contigus et dispos<>s

sur un «rbre» de telle manière que quand l’un est plein, rapparcll Ivisi'ule et fait remplir l’autre, pendant que le premier se vide, et ainsi de suite. Elle s’opère aussi dans les rivières, pour le passage des bacs, nu moyen d'une corde dont l’une des extrémités est fixée à un |K)int au milieu de In rivière et l'autre m un point du bac, tel que ses faces longitudinales soient Inclinées par rapport à In dire<*lion du courant, et alternativement exposées a l’action de l’cau venant dViwonC

$ II. — Tr»a*form»tloM d« mowvmemt rectlllipae «ItcrMaUf.

I® VouiTment rectiligne altematif en rectiligne continu. Cette transformation s’opère au moyeu des deux suivantes, savoir : mouvement rectiligne altematif m rirculatre contiau ; mouvement circulaire continu en rectiligne continu.

3” Mftvvnnrnt revtUigne alternatif en rectiligne alternatif. Cette transformation s’opère de differentes fnanlm*s, suivant le cas, savoir : si les pièces marchent ensemble parallèlement, anknées de vitesses

égales, la transformation se convertit en un assemblage; 3^* si elles ont des dlrectioDS différentes, dans le Riéme plan, dans des plans parallèles ou dans des plans quelconques, la traasfonnatiuii s'opère au moyen des deux suivantes, savoir : mouvement rectiligne aUeruoUf en circulaire alternatif; mouvemeul circulaire alternatif en rectiligne alternatif.

8® .Mouvement rectiligne alternatif en circulaire continM. Cette transformation s'opère au moyen d'une biclte et d'une manicetle dont le nwuvement est régnlarisé par un nolant.

4“ Mout'emrni rectiligne aUernatif en che%daire alternatif. Cette transformation s’opère au moyen d'un paratlètogrammr et un batancier^ ou d’un guide, une bielle et un levier.

$ Ul. — TroosformoUoiia d« mo«vem«iil etreol«lr« coaana.

I® Moutement circulaire continu en rectiligne continu. Celte transformation s’opère au moyen d’une roue d'etigrenage et une crèmuiV/ère. Elle s’opère aussi au moyen d’un treuil ou une poulie et une corde, courroie ou chaîne. Elle s’opère encore au moyen d’une rw.

3® Mouvement circulaire continu en rectUigne alternatif. Cette transformation s'opère au moyen d’une fnnnii'flle et une bielle. Elle s’opère aussi au moyen d’une ejrcentrique. Elle s’opère encore au moyen d’une came qui soulève la pièce Jusqu’à une certaine hauteur, d’ou die retombe en vertu de sa pesanteur.

3ft

COMPOSITION DES PIECES DES MACHINES A VAPEI K

On omplolf quelquefois un pignon à denture intermittente, et Agissant «pr deux rreMatV/ère:i solidaires l’une de l’antre et parallèles.

S” }fouivnu*ni eirruiaire coniinu en ei>r«/m>e continu» t^ette transformation s’opt're nu moyen de ftouticJi et eovrroiW. Elle s’opt're aussi ou mo\ en des roues d'engrenage et pigiutnn.

4® yokcctnrnt rirrulaire continu en cireviaire altmwfif» Cette transformation s’opère au movei» d’une ro«e (Vengrenage conigue a denture intermittente , et agiaAnt sur deux roues ttengrenage conique et inoutées sur un ml^me nrbre lierpencliculuirc à celui de la première roue. Elle s’o^iere aussi au moyen d’une ia/iNÛWfe, une bielle et un btthneier» *.•

^ IV« •— Trnniformiillon» ûu nouvemrMl rlrealitlre slleraMtir.

I" Vouf'ci^çni cimitaire alternatif en rectiligne fo«//ntt. Cette transformation s’opère au moyen des deux suivautes, savoir : transformation du mouvement cirtnilaire alternatif en drculnire continu ; transformation du mou>ement circulaire continu en ns'tilignc euntinti.

VoureMcnf circuiaire alternatif en rertitigne ulfermUiJ, (-etle transformation s’opt^re au moyen d’un pigfion et d’uue eréinaillcre. Elle s’opère encore au moyen d’un lef'ier et une bieH»-, ou d’un tmlon^ rier et une hiette.

3” Hourement circulaire nliernatif en circulaire ronlinu. Cotte transformation s’opère an moy en d’un hnlnnciery une bielle et une ntanirelle régularisée par un tolant.

4‘* Votit'cMenf cirrulnire alternatif en circulaire, ultarnalif. Celte transformation s’opère au nwyer» de deux roues d'engrenage, ou deux poulies et une co«rfO^. Elle s’opifc aussi au moyen de deux leviers et mu* birttr»

ClIVlMTRi: 11.

ci.4SKiricmox ors pièces gexebales des machines.

De l'examen des caractères généraux des machines, ex^xm^ dans h? chapitre ja-èmlent, no.is dèdiiisons que :

1“ l.<*s pièces «enèrales des machini^ se illvlsent en deux classw bien distinctes, savoir : cfaisr.

Pieees d'assemblages. — 2'' etnsse, Pitx*es de transformations de mouvements.

2‘* Les pièces de transformations de mouvements les plus usitées peuvent être considértfs comme comprises dans les huit espèt*es suivantes, savoir t les iiges, les «iinEs, les leviers, tes rielles, les SHBRE9 et AXES, les HXCEXTRtQl ES, IcS POCLIRS et COLUROIF.S, IcS ENOBEXAGE9.

Les pièces d'assemblages les plus usitées sont :

Pour parties plates.

Pour tiges.

Pour guides. . .

Pour leviers. . .

Pour bielles. . .

Pour arbres. . .

( Les rivets.

Les boulons et écltul^.

I Les douilles.

I Les stuDing-hox.

I Divm«'s, suivant la disposition.

1 Lc 9 nwyeux.

Les charnières.

j Les charnières.

I Les tètes fermées, j Les supports.

( I.ÆS manchons.

CLASSIFICATION DKS PIKCES GÉNKRALES DES MACHINES. 37

Ponr excentriques | Diverses, suivant la disposition.

Pour poulies | moyeux.

Pour engrenages | Les moyeux.

A^ant d'entrer dims letude des propriétés de ces différentes espec*es de pièces, pour en déterminer les formes et les dimensioiis proporlioaneUes les plus convenables, nous allons présenter (pielques coik sidérations générales sur les porties plates rondes qui sont là base de la décomposition en séries des pièces de marhiues.

rAETU» ei.AVBa na» riàau »b maciilxk8.

I.es parties plates des pièce» de machines sont les parties de ces pièces comprises entre deux plans parallèles et (>eu distants l’un de l'autre.

L'assemblage de ceo parties qui, quand elles sont relativement Hxes, a lieu, soit nu moyen des rivets, soit au moyen des bouk»iis et écrous; et, quand l'une d'elks est nmhile, se fait à charnière, ne présente réellement d’Intérét que dans le premier cas, c’est-à-dire, pour la confection des chaudières à vapeur et In pose des pièces spéciales des machines. Nous verrons plus loin, lorsque nous parierons de la chaudronnerie, quelles sont les relations qui doivent exister entre les épaisMurs et recouvrements des feuilles de tdle, les diankrtres, longueurs et distances diverses des rivets, pour que l'assemblage soit le phis convenable possible, eu égard à la résistance nécessaire, à l'économie dans la main d'œuvre H à In facilité des réparations; nous ne parlerons Ici que dc« parties plates des pièces en fonte.

On distingue trois modes d'assemldagc, à joints sE}HT))osés et boulons, des luirtics plates des piréTS en fonte, savoir : l'assemblage nu mnstic de fonte; rnssembinge au phmb cl minium; rnssembinge à portées.

Le premier, qui est le plus mauvais, a été pendant longtemps cmjdoyé par les mécaniciens dons les pallies même les plus importantes des machines, telles que les cylindres à vapi>ur, les pompes a air, etc. Aujourd’lmi ce mode d'asscmblaue est génémlemenl abandonné pour toutes les pK*ci^ qui e.xigcnt de la précision dans i’exccutloii; on ne l'emploie plus que pour In liaison des plaques de bâches à eau froide, ou il convient, du reste, parfaitement.

Le second mode, qui ne vaut guère mieux que le pionnier, est encore employé par bon nombre de mécaniciens dont rootillage est incomplet ou insuffisant pour la réussite du troisième mode. Il consiste dons l'intercalation de plaques minces de plomb, enduites ou non enduites de mastic de plomb, entre les deux pièces ù assembler ; ce plomb, qui est mou, se refoule, par le serrage, dans les porositi^ de la fonte et rend les Joints étanches.

Le troisième mode, qui est exclusivement adopté aujourd'hui par les bons mécaniciens pour tous les joints, consiste dans une addition à la fonte de portées continues ou intermittentes, que l'on dresse soit à la machine à raboter, soit à l’alésolr ou au tour, suivant les pièces. Ces portées ne sont auti'e chose que des saillies venues , à la fonte, d’épaisseurs supérieures à celles qu'elles doivent avoir quand la pièce est finie.

f«e contact de» pièces étant direct, les dhtantvs relatives de toutes le» parties restent oonstautes, quels que soient le serrage et le nombre des démontages de l'appai^il.

Pour couvercles de cylindres à vapeur et, en général, pour toutes les pièce» qui exigent une fermeRjfe étanche, les portées sont ooutinoes et rodees ou, quelquefois, simplement imprégnées de mastic de plomb très coulant.

Les portées ont, en général, pour largeur, l’épaisseur des pièces à assembler.

Outre ces auxiliaires , dont le dressage ne règle que les distances perpendiculaires aux plans de joint, on einplofe, pour déterminer les places exactes de» pièces sur ces plans, des petits cv lindrcs légèrement coniques, np^tcK» rkevilles. l>es chevilles traversent de part en part les deux parties plates a assein-

3H COMPOSITIO> DES PIÈCES DES MACHINES A VAPEl R.

liler, et ne laissent d’autres fonctions aux boulons et écrous que celie de mainteair le contact des plans de Joint. Elles s’emploient particulièrement pour les supports; il est bon de dire cependant qu’elles ne sont , la plupart du temps, bien efficaces que dans les macliincï^utiis, k*s machines a vapeur exigeant presque toujours des moyens plus puissants pour assujettir les pièces.

i>A«Tfi» aoiiOKS Dcs Ptkcn dk MAmn».

Les parties rondes des pièces de machines sont à génératrices droitfs ou a/urbes.

Les parties rondes a génératrices droites sont cylindriques ou coniques, intérieures ou extérieures.

Tous les assemblages de pièces rotnles consistent dans Pintrodoction, de Tune dans l’autre, de deux {jürties rondes égales et contraires à génératrices droites.

Les (mrties roinles à génératrices courbes sont cxtiTieures seulen>cnt et ne figurent pas dans Icsasscm* blügfrs ; nous ne faisons que U» mentionner ici et ne nous en occiipei'oos pas plus longtemps.

Les diamètres des parties rondes à gétkratriccs droites varient nécessairement suivant le travail que doiv eut effeclucr, dans un temps domu', les pièces aux<fuelles elles appartiennent ; les dimensions de ces pièces varient neci'ssaireinent aussi suivant les diamètres de leurs parties rondes. Or, pour chaque pièce d’as:)emblage, il faut des dessins, outils et ntodéles s{>éclnux. Plus le nombre de ces pU^es, dans un même atelier, est considérable, plus celui des dessins, outils et modèles spéciaux Test aussi. Comme, en definitive, la complication du matériel est une dépense, il faut tâcher de diminuer cette dépensé autant que possible; pour cela, U suffit de faire servir les mêmes pièces dans le plus de cas possible, c’esl-o-dii-e adopter une série de iliamctres suiXTssifs nsstv. rapproches pour satisfaire à toutes les exigences de la cunstructioii, et assez différents les uns des autres pour qu’il y oit éi*onumie. C'est dans l’adoption de série de diamètres (pie réside un des moyens les plus propres à établir de lordredans le travail.

Or, lu chose est des plus faciles quand les parties sont cylindriques, Il n*en est pas de même quand elles sont coniques, attendu que le diamètre augmente depuis le sommet Jusqu’à la hase.

Observant alors que les assemblages coniques n’ont généralement lieu qu’à la suite de parties cylindriques, nous aurons un moyen facile de décomposer les eûnes en séries comme les cylindres.

En ce qui concerne les cylindres, la série des diamélri*squl, selon nous, satisfait le mieux aux deux condition^ stipulées plus haut , est donnée dans le tableau suivant, savoir :

df* fl"imr$rtê, |MMir partm qfhndr>^¥«t d* p*trr$ pkHitt om rmuM. Mt$fni4unt é utttitt In irtgfmt» 4* to tt dit (’é'Oitomif Jnnt le mutrritl, en uutUmetret.

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En ce (|Ui concerne les cônes, U suffit, selon nous, d’adopter une inclinaison pour tous les assemblages dans les((U(‘!s Us figurent. Si l’on consulte pour cela k*s inclinaisons adoptées généralement, on trouve qu’elles varient entre et j- de la longueur. A notre avis , rincllnaison du est trop forte , pour deux motifs : le premier, parce que l’alésage des creux est difficile; le second, parce que l’assemblnce ne se prête pas suffisamment au serrage.

PIECES GENEftALES D’ASSEMBLAGES. 3!.

l/hK'iiiiaison du ^ est au cootraire trop faible, pour «ne raison tout opposée : l’atésage des creux est plus facile, ce qui n'est pas un défaut ^ mais l’assemblage ne résiste pas assez au serrage. -

Llncbnaiaoo do eut donc la meilleure \ c’est celle que nous avons adoptée pour tous les assemblages coniques.

Qu«|t au diainelre de l'une des deux extrémités du c6ne, itous dirons que, puisque cet assemblage est toujours adapté aux parties crlindriques, le diamètre de la base du cdiie, en contact avec l’origine du cy lindre, doit être d’un degré smpéiieur à celui du cx'lindre.

Les diamètres des parties rondes ainsi constitués en scHes, les dimensions de toutes les pièces, dans lesquelles ces parties jouent le rôle principal, sont désignées par leur diamètre exprimé en millimètres et précédé du mot numéro; ainsi, pour exprimer un support dont les coussinets sont destinés à recevoir un tourillon de 53 millimètres de diamètre, on dit : support n» 55. De même pour boulon, dont le dia> métré est 2i millimètres, un dit : lx>ulon n" 3i, et ainsi de suite.

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