SO

Pour les autres dimensions , en fonction de l’une de ces trois principales , voir la figure 30 (pl. I ). MOYXUI, CSLBS XT psiso.xxiEas.

Les moyeux sont les parties d’assemblage , avec les arbres ou les axes , de toutes les pièces qui se meuvent avec eux. Ils sont tantdt en fer, tantdt en fonte, suivant la nature du métal des pièces auxquelles

40 COMPOSITION DES PIÈCES DES MACHINES A VAPEUR

ils apparticDuent , et consistent en un anneau , tantM cylindrique , tantdt prismatique , suivant la section de l’arbre à la portée d’Bssembla|;e. •

Autrefois, quand les machines u aléser étaient peu répandues, les assemblages des moyeux avec les arbres se faisaient au moyen de doubles coins en fer que l'on chassait de part et d'autre, entre les focet extérieures du contour de l'arbre et les faces intérieures des moyeux dont le contour était plus grand. Celte opération , (|Ui porte le nom de ralngr , présentait assez de dilTlcullé , en ce sens qu’il fallait rentrer les pièces tout en les assujettissant soiidement sur les arbres. Aujourd'hui, on a, a peu prés, renoncé a ce genre de montage et les portées ainsi que les moyeux se font c> lindriques , de même diamètre.

Pour lixer ies moyeux sur les arbres, on fait usage de deux cales dont l’une prismatique, à section carrée ou rectangulaire, est logée moitié dans ia portée de i'arbre, moitié dans le moyeu; l'autre, légèrement conique , à section demi-circulaire , est logée dans le moyeu et présente son plat ù l'arbre, dont la surface a été légèrement déprimée à l'endroit du contact.

La première se nmnme prisonnier ou cale de position. C'est, en effet, elle qui empêche la pièce d'étre folle sur l'arbre.

La seconde se nomme raie de serrage, parce qu’elle se pose en dernier et, chassée avec force, empêche tout moutement longitudinal de la |dèce sur la portée.

Les positions respectives de ces deux raies ne sont pas parfaitement déflnies. La mortaise du moyeu destinée à recevoir le prisonnier se pratique toujours & l'endroit ou la matière est le plus abondante, aiin que l'affalbllsaement qui en résulte se fasse le moins sentir; ainsi, pour une manivelle, la mortaise se trouve BU milieu de l’espace occupe par la liaison du bras et du moy eu ; dans nne roue d’engrenage, la mortaise est de même au milieu d'un bras.

La mortaise de la cale de serrage occupe diverses places suivant les constructeurs et aussi suivant le jeu qu'ont entre elles les deux surfaces en contact et le degré d'exactitude avec lequel a été détermine le centre du moyen quand on l’a posé sur l'aiésoir.

(luand les deux cylindres Intérieur et extérieur sont parfaitement égaux et ne présentent pas de Jeu, notre avis est que la cale de serrage doit se trouver à angle droit ou ù { d’angle droit avec le prisonnier, de manière à établir trois points principaux de contact, condition la meilleure pour obtenir un assemblage inébranlable. Si, au contraire, la cale de serrage est à l’autre extrémité du diamètre passant par le prisonnier, il n'y a que deux points de contact rigoureux, et le moyeu Unit toujours par ballotter, attendu que l'exactitude parfaite dons l'égalité des diamètres ne s'obtient généralement pas.

Dimensions proporlionnelles.

Les figures 30 et 31 (pl. I) donnent les dimensions proportionnelles d'un moyen en fer muni de ses mortaises pour les cales. I/CS ligures 32 et 33 donnent celles d'un moyeu en fonte.

On remarqtie que la figure 33 indique trois longueurs pour le moyeu en fonte, savoir 1 . 2 , I 2 . La première s’emploie généralement pour manivelles et autres pièces analogues ; la seconde s'emploie pour roues d’engrenage et autres plràes analogues ; la troisième s'emploie quelquefois pour roues d'engrenage, mais particulièrement pour moyeux recevant des axes à un seul ou à deux tourillons extrêmes.

L’épaisseur des moyeux ne se calcule pas par la formule relative à la résistance à la torsion, attendu que l'effort le plus grand qu'ils ont à vaincre est celui de la cale de serrage qui tend à les briser ; ce sont donc des dimensions pratl<|Ut!S que nous donnons.

te moyeux en fer affectent le plus généralement la forme tliéorique indiquée dans la ligure ; quelquefois, cependant, il arrive que, pour faire un peu de luxe, ou remplace par des conÿés les deux arêtes vives formant l'intersection du cylindre extérieur et des deux plans extrêmes.

Quand les moy eux sont en fonte, la suppression de ces arêtes a presque toujours lieu. Elles sont alors remplacées soit par des congés, soit par des quarts de rond à lllcts, soit même quelquefois par des quarts

PIECES gEsëhales D'ASSEMBLAOES.

de rond et des congés. Cette disposition est presque de rigueur, à cause de l'épnisseur énorme que l'on donne A In fonte autour du trou. En gt-néral, il est toujours bon d'employer les moulures avec la foute, attendu qu'elles ne ooAtent presque rira et donnent A ce métal un aspect d’autant plus agréable qu'il est naturellement plus triste , tant par sa couleur foncée et terne que par la masse des pièces qu’il sert à eonfectionDer.

Il n'y a pas , A proprement parler , de dbnensions proportionneiles pour les moulures des moyeux , attendu qu'elles varient beaucoup suivant les pièces auxquelles res derniers appartiennent. Nous 1rs indiquerons plus loin dans l'étude de ces pièces, mais elles ne sont pas rigoureuses.

atanaiiiin.

Les charnières sont , en général, un système d'assemblage des pièces mobiles, soit entre elles, soit avec les pièces fixes. Dans le cas particulier des machines A vapeur, nous considérons, sous le nom de cliarnières, les parties formant les extrémités des trois espèces de pièces suivantes, savoir : les biellr», les douilles, les leviers.

On distingue deux genres de charnières : les charnières A goujon ; les charnières A axe.

Les premières s'emploient de préférence, quand les pièces A réunir ont une importance secondaire, ou , fatiguent peu dans l'assemblage.

Les secondes s'emploient nécessairement toutes les fois qu'il y a de grandes résistances A vaincre et de grands frottements A supporter.

l' CharalAres A

Les cbarnlères A goujon sont généralement en fer j elles consistent en trois parties principales, savoir :

La Me ( pl. I, ilg. A4 et SA), la fourchette (fig. 3A et 16) , le goujon A (flg. 16).

Quand les pièces A réunir sont Amxbielles, l'une d'elles porte In tête, et l'autre la fourebette; la liaison de l'assemblage avec les parties rondes de chaque bielle a lieu au moyen de prolongements dont l’un a pour section un carré, et l'autre un octogone régulier, circonscrit A une circonférence d'un diamètre un peu plus fort que celui de l'origine du rond.

Quand les pièces A réunir sont une bielle et une douille, la bielle porte la fourchette, si bi douille est A clavette, et la tête , si bi douille est A vis.

Quand les pièces A réunir sont une bielle et un levier, la bielle porte toujours la fourchette , A moins de cas particuliers.

Quand les pièces A réunir sont uivc douille et on levier, le levier porte la fourchette, si la douille est a clavette , et la tête, si la douille est A vis.

Dimensions proportionnelles.

Les principales dimensions proportionnelles des charnières sont les suivantes , savoir ;

Le dianvètre du goujon étant I , celui de l'origine du corps de la bielle est I ; l'épaisseur du fer autour du goitjoii est égide A 0,6, et les époisseors des têtes I ,S pour la tête, et deux fois 0,7S pour la foorcfaettr.

l.e carré de jonction eutre bi tête et le corps de la bielle a, dans la fourchette, i ,3 pour edté, tandis que dans la tête il n’a que 1,1 sur 1 , 1 . Cette diminution dans l'une des dimensicas est occaslonDée par le plus d'avantage pour la construction qu'offée la facilité, qui en résulte, de donner un coup de tour A la tête, ce qui ne pourrait avoir lieu, si on laissait 1 ,3 dans les deux sens.

Les ligures indiquent sufBsamment les antres dinvensions proportionnelles.

a* CharatèTM A axe.

Les charnières a axe , spécialement appliquées aux assemblages de bielles dont le travail est de quelque importance, sont tantét A Me et fourchette, comme les précédentes, tantêt A deui Mes seulement.

4H COMPOSITION DES PIECES DES MACHINES A VAPEUR

Quand ces charnières sont à tète et roorrhette, Il se présente deux cas, suivant celle de ces deux parties que porte la bielle.

Si la bielle porte la fourchette , l’axe est flxe dans la tête dont est munie l'autre pièce , et présente à la bielle deux tourillons dont un de chaque côté de la tète.

Si la bielle porte la tète, l’axe est Axe dans les deux parties de la fourchette dont est munie l'autre plère , et présente a la bielle un seul tourillon placé en son milieu.

Dans les deux cas , le mode d'assemblage de chaque toorlUon de l’axe avec l’extrémité de la bielle est le même , et se fait au moyen d’une chape mobile.

Quand ces charnières sont è deux têtes , l'axe est toujours flxe dans la tête de la piece qui s’assemble avec la bielle, et présente à cette dernière un seul tourillon , dont l'assemblage, avec son extrémité, se fait au moyen d’nne chape fore.

CiupE idOBiLE. La chape mobile (pl. 1, flg. 37, 88, 89, 40, 41) se compose de trois parties, savoir : la chape A, les coussinets BB’, les clavettes CC.

Les coussinets consistent en un cylindre creux , séparé en deux parties par deux sections parallèles , et espacées l’une de l’autre d’une légère quantité appelée jeu. Us sont destinés è rendre le frottement de l’assemblage aussi doux que passible, et à s’user de préférence au fer composant le tourilian qu’ils enveloppent; c’est pour leur permettre de se rapprocher, au flir et a mesure qu’ils s’usent, qu’on laisse entre eux un certain jeu.

La chape est destinée a maintenir les coussinets en place et è les relier à la bielle. A cet effet , les coussinets sont munis de saillies extérieures appelées jouet, qui les empêchent de sortir de la chape une fols qu’ils y sont entrés; en outre, cette dernière est munie de deux clavettes, dont l’une, C, porte le nom de elarelte de terrage, et l’autre, C’, porte celui de contre-clai'cUc .

Les mortaises pratiquées dans la chape et dans l’extrémité de la bielle, qui la reçoit , possèdent un espace de serrage égal au Jeu des coussinets. Pour opérer le serrage il suRit de chasser è coups de marteau In clavette C, qui, ainsi que la contre-clavette C’, a une inclinaison de contact de ~.

Les coussinets affectent trois contours extérieurs principaux, suivant les constructeurs, savoir : I" le contour ogival; î" le contour octogonal; 8» le contour carré.

Le contour ogival (pl. l, flg. 37 et 38) employé tantêt pour le coussinet supérieur B seulement, lantêt pour 1rs deux, présente le léger inconvénient suivant, qui fait qu’on l’abandorme de plus en plus tous les Jours. Quand les coussinets sont serrés sur l’axe , si on met la machine en mouvement ils tendent à se déplacer et à tourner avec l’axe dans leur cliape. Pour éviter cela on les munit , à la partie supérieure, de petites oreilles qui vont se loger dans des rases ménagées è cet effet à l’intérieur de la chape. Ces oreilles remplissent assex bien le but que l’on en attend , mais il devient alors impossible de tourner l’extérieur des coussinets ; il faut les Unir à la lime , ce qui est long et susceptible de peu d’exactitude. Le contour octogonal (pi. 3 , flg. 1 et 3) obvie en partie au défaut du contour ogival sans augmentation notable de matière ; mais il est des cas où cette disposition ne sufllt pas encore. De plus , les chapes ù contour octogonal ne sont pas d'un aspect aussi agréable que les précédentes.

Le contour earré (pl. I, flg. 39, 40 et 41 ) est sans contredit le meilleur des trois. Il résiste a tous les cas qui peuvent se présenter, et n’exIge pas plus de matière que les antres , attendu qu’il permet des évidements intérieurs. D’abord exclusivement employé, dans l’origine de la construction, il avait été remplacé par les deux autres, dont le peu de stabilité se fit principalement sentir dons les locomotives; il fut alors repris , et, aujourd’hui , il est préféré par tous les ingénieurs.

Nous ne nous étendrons pas sur les autres formes et les dimensions que l’on donne aux coussinets, chapes mobiles et clavettes ; les figures en disent assez sur ces deux points. Nous observerons seuleinent que l’origine du corps rond de la bielle a , comme dans les cfaamières simples , le même diamètre que le tour! Ion de l’axe.

PIRCES GÉNÉRALES D’ASSEMBLAGES.

CiLtrE FIXE. Iji chape flxe (pl. l, llg. 3 et 4), que l'eu nomme aussi Mr frrmée, se compose, comme la préci^nte, de trois parties ; la chape est une tdte de charnière garnie intérieureineut de coussinets serres par une seule clavette.

Elle dinêre essentiellement de la chape mobile pur le serrage, en ce sens que l’usure des coussinets produit rallongement de la bielle, tandis que dans l’autre cette usure produit le raccourcissement.

Ces deux résultats ne valent pas mieux l'un que l'autre, attendu qu'il est certaines pièces des machines, les paralleh^rammes par exemple, qui ne peuvent que perdre de leur exactitude en subissant des variations dans leurs dimensions. On prévient en partie ce défaut , en intercalant de petites plaques de tèle mince entre les coussinets et leurs chapes; mais c’est là un procédé vicieux. Ce que l’on peut faire de mieux , lorsque l'exactitude constante est de rigueur, c’est de munir la partie supérieure de la chape llxe d’une ou deux vis agissant directement sur le coussinet ou sur une pièce rapportée à cet elTel, et empéclués de se desserrer par deux écrous extérieurs. Pour les chapes mobiles on a imaginé plusieurs dispositions du même genre, seulement plus diHiclIes è exécuter, attendu que la via est à l'intérieur.

La forme des tètes fermées varie beaucoup suivant la nature du travail qu’elles ont à effectuer. Pour bielles de pompes, guides de parallélogrammes, etc., la tiHe de la ligure est convenable; pour bielles de loeomolivtrs on emploie la chape llxe carrée, qui a succédé à la chape mobile de mi'anc section , sans doute parce qu'elle ne présentait pas assez de garanties de stabilité.

Iji lignre 5 représente une chape Qxe ouverte; c’est une disposition intermediaire eutre la chape mobile et la chape üxe ; elle présente, sur les précédentes , cette partinilarité qne , possédant une troisième clavette C” de l’autre crite des coussinets , le serrage peut se faire sons elianger la longueur de la bielle.

Les clavettes , bien que préférables i tout antre appareil pour opérer le serrage, ne sont pas sans Inconvénients. Leur prindpol est de se desserrer; puis, si on n'y prend garde, de tomber. On a imaginé plusieurs dispositions pour éviter ce dernier effet , qui peut avoir quelquefois des conséquences tri» graves. Une d'elles, qui est assez fréquemment employée, consiste à munir (flg. 6) la contre-elavctte d’une douille dans laqueDe posse une partie taraudée , rapportée A l'extrémité de la clavette , et serrec à volonté par deux écrous.

Une antre disposition consiste (lig. 7) A tarauder une vis en acier, terminée par une pointe dans le plat de l'extrémité de la bielle au-dessus de la clavette.

Une troisième, plus simple que les doux premières, consiste (pl. I , flg. 41) à percer une série de trous successifs dans la clavette, puis A passer une goupille A deux branches dans cehii de ces trous qui est le plus prés de la chape en dehors. Les branches de la goupille une fuis écartées , la clavette ne peut plus bouger.

s PfiooTa.

Les supports sont les appuis des arbres sur les pièces Hxes ; il en existe deux classes prinei|inlcs : savoir : les supports d’arbres horizontaux, et les supports d’arbres tvrlicaux.

1“ Bmpportë d'orbre* horixontoox.

Parmi ces supports on distingue les pafiér.v et les chaises. Les paliers sont les supports d'arbres situes au-dessus du plan du joint de l'assemblage avec la pièce flxe. Les chaises sont les supports d'arbres situés au-dessous de ce plan.

Paliebs. Les paUers (pl. 3, flg. 8, 9, 10, II, 13) se composent de trois parties, savoir ; le corps, le chapeau et le patin.

Le corps est la partie qui porte les coussinets ; le chapeau est la partie qui les niainticiil en pince ; le patin est la partie où se fait l’asserabisige avec la pièce fixe.

so COMPOSITIO.X DES PIECES DES ^UCHI^ES A VAPEUR.

1^ corps A des paliers consiste généralement en udc masse de fonte enveloppant l'espace occupé par les (YMissincts, et se reliant au patin, soit directement, soit per rintermédioire de soutiens affectant diverses formes, suivant la luiuteur qui existe entre le plan de joint, fonnant ta base, et l'axe de l'arbre.

Le ch^peou B s'assemble génératemeot avec le corps an moyen de boulons et écrous \ les boulons sont taiitAt à tête, tantM à clavette, suivant la difQculté plus ou moins grande que présente leur rem> placement, quand, par suite d'usure ou de casse, ils ne peuvent plus servir.

patin C consiste en une plaque recUmgulalre suffisamment épaisse, et munie a sa base de portées k*abotées correspondant à d'autres également rabotées, que l'on ménage sur la pièce fixe. L'assemblage S6 fait au moyen de boutons et écrous , tanUH av(‘c addition de chet'HUs de prccision, tantôt avec addj- Hon de coins en fer extérieurs, buttant contre des oreilles ménagées dans la pièce ftxe.

Les coussinets des supports affectent les trois formes de« coussinets pour chapes de bielles. Aunlessous de 100 millimètres même, ce sont les mêmes dimensionB proportionnelles dans les deux cas.

Quand les coussinets sont à contour carré (flg. 10, 11), les deux coussinets sont entièrement maintenus en place par les faces latérales intérieures du corps ; le chapeau consiste alors en une simple plaque percee de deux trous de boulons à scs extrémités, destinée à opérer le serrage.

Quand les coussinets sont h contour octogonal (11g. A), 11 n*en est plus de même; le coussinet

supérieur n'est qu’en partie maintenu par le corps; il faut alors munir le cUai)cau de petites saillies prismatiques triangulaires, destinées à remplir le vide laisse par la suppression de deux parties du tarré.

Quand les coussinets sont à contour ogival (flg. Bj, le coussinet supérieur est tout entier maintenu en place par le clvapeau. Ce dernier doit alors être muni de soUlies remplissant e.xactement tout le vide taisM* entre les faces latérales intérlenres du corps et le contour extérieur du coussinet.

Dans tous les cas, il est convenable de faire monter le corps an moins à la hauteur du plan horizontal tangent à la partie supérieure du tourlUon. QuelqnefoU , on préfère couper le corps au niveau de l'axe de l'arbre et faire descendre le chapeau ; cette disposition est très mauvaise par la raison que le chapeau n'étant maintenu en pur rien, car les boulons ne sont bons qu'au serrage, ne résiste pas aux efforts que fait l'orbre en mouvement pour le déplacer, et danse avec le coussinet qu’il est chargé de maintenir, d'ou résultent, d’une part, une prompte détérioration de ce dernier; d'autre part, une très faible stabilité dans le système.

Quand les arbres sont d'un très fort diamètre , on emploie quelquefois , pour économiser le bronze , des coussinets en quatre parties. Les figures 13, U, lâ, 16, 17, IB, 19 représentent en détails un support de ce genre établi dans la furge de Guérigny pour supporter l'arbre du volant , savoir :

Kig. 13, 14, 15, lü plan , coupe et élévations du support entier.

Fig. 17,18, vues du chapeau en dessus et en dessous.

Fig. 19, détails des coussinets.

CiuisES. Les clmises (flg. 30) se composent, comme les paliers, de : un corps, un chapeau et un patin. Ivcs formes du corps varient beaucoup suivant les constructeurs et les positions relatives de l'arbre et des plafonds ou poutres qui le supportent. Son assemblage avec le chapeau diffère de celui employé dans les paliers; il se fait au moyen d'one clavette à section parallèlogrammique.

V* SMipporta 4*»rbres vertleaHS.

Ckapxuoixes. Les crapaudines (Ag. 31) consistent en une capsule en fonte A appelée patin , dans laquelle se loge l’extrémité d'un tourillon en acier B , rapporté & l'extrémité inférieure d'uu arbre vertical C. L'intérieur de la capsule est garni de deux pièces destinées À rendre l’usure moins prompte ; oes deux pièces sont : |« un cylindre annulaire en acier appelé botte; 3® une lentille, également en acier, appelée grain