DISTRIBUTION
Ce genre d'appareil u soupapes fut reconnu très avantageux tant qu'il s« maintenait dans de bonnes conditions ; mais , quand il venait a s'user, ou quand il était mal ajusté , il se manifestait des fuites con-
sidérables de vapeur par les soupapes de décharge, et on trouva préférable d'employer des soupapes maintenues closes par la pression même de la vapeur. Nous devons à M. Murdoch une des plus élégantes variétés de ce genre de soupapes, dont les dispositions générales sont représentées ligure JS; u U il est le tuyau à vapeur, et Z la soupape d gorge, comme dans la figure précédente ; g g est le tuyau de décharge , communiquant aux compartiments supérieur et Inférieur, A et i. Les tiges des soupapes de décharge s'ouvrent et se ferment sous l'action des leviers 18 et JO, et elles traversent les tiges des soupapes d vapeur qui sont creuses. Ccllcs-ci s'ouvrent et se ferment sous l'action des leviers IV et II. Les petits leviers qui font jouer les soupapes sont montés sur des axes horizontaux, qui portent sur des montants llxés à boulons à lu face extérieure de chacune des boites ou sont contenues les soupapes. La ligure fait ressortir très nettement cette disposition. Les tiges des soupapes de décharge présentent, a
disposition où elio te trouve, agit sur l'nrbre I , et U tige 4 , mr l’urbre u , pour que tout w peuflt daiu l’ordre indiqué ci. lisant.
Prtmiirt Srrtion. t
Fia. 25. — Appareil k *oup»pe> Murdoch.
sont llxes sur le même axe, parallèlement l’un à l’autre, et qui sont solidaires. I.es extrémités de ces leviers portent dans une entaille formée sur le couvercle de la boite à étoupes, dans laquelle glisse la tige de In soupape de décharge ; de sorte que res leviers soulèvent , en même temps, la tige creuse de la soupape ;i vapeur et la boite a étoupes. Ces leviers se prolongent de l'autre cAté des axes horizontaux, et leurs rxtremiles sont reliées deux à deux, comme on le voit sur la ligure, par les tiges verticales tu et lu , de manière à réunir en deux paires les soupapes supérieures et inférieures qui se correspondent. I.es leviers
4* HISTOIRE DE LA MACHINE A VAPEUR
leur f-Atremite supérieure, un évidement destine a recevoir les bouts du levier qui sert a soulever <x*s soupapes. Les tiges creuses des soupapes a vapeur sout comprises entre les extrémités de deux leviers, qui
DISTR11IVTI0N.
SM» e» 21 peuvent être protooiiès au-delà des point* d'artUmlatmn av re les tiges iset 10, en traversant des mortaise» ménagées au-dessus des clavettes des points d'articulation , dans ces tisses. Ce» leviers r et v remplissent l'odice de manettes , qui peuvent titre abaissées a la main par le mécanicien , a l’effet d'ouvrir d'on seul coup telle paire de soupapes que l'on veut , pour mettre en marche, ou pour arrêter la machine. La tige 13 unit l'extrémité du levier 20 de la soupape inférieure de décharge avec le levier 10 de ta soupape supérieure à vapeur. Cette disposition permet au mécanicien d'ouvrir à la fois ces deux soupapes, en abaissant a la main la manette », ce qui produit le coup descendant du piston. La tige lu réunit , de la même manière , les leviers 21 et t s de la soupape inférieure à vapeur et de la soupape supérieure rie décharge. Os deux soupopes s’ouvrent comme les deux autres, en abaissant la majiette r, qui leur correspond , de manière a produire le coup ascendant du piston. Les soupopes tendent à rester fermées en vertu de leur propre laids; mais, comme ce poids ne suffirait pas, le* têtes rie* leviers 20 et 21 sont reliées, par les tiges f 2 et 1 1, aux extrémités, u et /, de deux leviers, mobiles autour d'un axe lioriront»! 8.. .8 , de manière à pouvoir transmettre aux leviers des soupape» l’action des poids 4 et IA. Ces leviers mobiles reçoivent eux-même» l’action des poids l et 1 6 par l’intermédiaire des tringles l ? cl 18 , qui sont articulées aux extrémités de» leviers opposés à u et I. Il est facile de voir, sur la ligure, que l'action de ces poids a pour effet de fermer et de maintenir fermé» lai soupapes.
L'appareil des sonpapes est mis en jeu par un excentrique. L'excentrique est un organe de machine, qui sert a transformer un mouvement de rotation en un mouvement de va-et-vient. C’est un disque circulaire, dont le point de rotatloo, au Heu de correspondre au centre, est * nne certaine distance, 1 5 centimètres environ, de ce naître, dans l’intérieur de la circonférence. Le disque circulaire évldé est cale sur l'arbre de la machine, de manière à ce que la position de son rentre diffère de relie du centre de l’arbre de la quantité voulue. Un anneau circulaire, en laiton, est disposé librement autour de la jante de l'excentrique, qui peut tourner, à frottement doux, dans cet anneau ou coûter. Ce collier est formé de deux demicercles, solidement assemblés an moyen de Ixmlons, qui traversent des oreilles ménage» aux extrémités de ces demi-cercles. Ces boulons rattachent, en même temps, res oreilles en saillie aux extrémités de deux branches recourbées, qui viennent s'assembler sur la Use principale 2. ..2, C’est cette tige qui communique le mouvement de l'excentrique 8 l'appareil di s soupapes. Lorsque l’arbre prend un mouvement de rotation, l’anneau circulaire de l'excentrique , dont tes deux oreilles se maintiennent toujours sur in même ligne verticale, fait prendre o la même tige 2... 2 un mouvement de va-et-vient, d'environ a décimètres de portée, à chaque révolution. i a tige 2.. .2 communique ainsi , au moyen d’un petit levier 8, a l’arbre a. ..3, un nMicineut de rotation, tante! dans un sens, tantôt dans un autre. Deux petits leviers sont llxes solidement sur l’arbre 3. ..3, près des points ou les leviers mobiles, u et I, peuvent tourner librement. Ces petit» leviers bout munis, â leurs extrémités, de saillies ou crochets qui portent contre les extrémités correspondantes des leviers mobiles u et f, de manière a exercer alternativement une pression qui ouvre cliaqnc p;urv d. -ni papes , lorsque l’arbre 3...1 vient à recevoir de la tige 2.. .2 un mouvement de rotation, tantôt duos nu sens , tantôt dans l’autre.
'Lorsque l'en veut arrêter la machine, il taut faire cesser le mouvement circulaire de va-et-vient du petit levier », qui communique ce mouvement a l’arbre *...3. A «t effet, un levier 23 a été dispose au-dessous vie lu tige principale 2... 2, vers son extrémité. Ce levier 23 peut tourner sur son rentre, et ce mouvement lui est imprimé par une tringle verticale 24, qui se visse dans un petit écrou , mobile a la main, et qui est pose sur un plateau horizontal solidement fixé sur le tuyau de décharge gg. Si l’on vient a dévisser ce petit écrou, l'extrémité du levier 23, qui correspond à la triogie 24, s'abaisse, et l’autre extrémité, ira contraire, s’élève. En s’élevant, elle soulevé l'extrémité correspondante de la tige 2. ..2 ; car cette tige ne repose que par une entaille demi-circulaire sur la clavette d’articulation du petit levier ». Du moment que la tige 2.. .2 ne porte plus sur la clavette, le mouvement de va-et-vieat cesse de se transmettre a l'arbre 3. ..3, qni réglé la distribution de la vapeur
44 HISTOIRE DE LA MACHINE A VAPEUR
L’appareil de condensation, dans le réservoir G, est le même que dans toutes les machines de Watt. Le tuyau de décharge, gg , vient se terminer a la partie supérieure du condenseur. La soupape du fond se trouve dans le tuyau de passage du fond du condenseur ou fond de la pompe à air, et la soupape de décharge est adaptée à la partie supérieure de la pompe à air, pour conduire dans la bêche ù eau chaude. La soupape soufflante, par laquelle se dégage l'air du condenseur, est fixée à l'extrémité d'un petit tuyau, qui traverse une des parois latérales du réservoir G, et cette soupape est recouverte par l'eau contenue dans un petit réservoir établi à côté du grand réservoir G. Le réservoir de condensation est fait en bois; mais, dans la plupart des machines, lorsque ce réservoir vient à se détériorer, ou est dans l’usage de le remplacer par un réservoir en fonte. L'eau d'injection débouche dans le condenseur par une petite soupape, se mouvant dans un plan vertical, comme une porte d'écluse. Le degré d’ouverture de cette soupape est réglé par un petit écrou, que l’on tourne à la main, et qui, reposaut sur uu plateau horizontal, élève ou nhaissc la tige verticale J, qui est reliée a la tête de la soupape. Le plateau, sur lequel porte l’écrou, est le même que celui sur lequel est disposé semblablement l’écrou de la tige 34. La soupape est composée d'une plaque carrée en laiton, dont la surface plane est fixée sur une plaque analogue, disposée a l’extérieur du cylindre. Elle présente une ouverture rectangulaire qui laisse entrer l’eau dans le condenseur, du moment que la porte mobile est suffisamment élevée par l’action de l’écrou de la tige/, |>our découvrir une partie de cette ouverture, (juand, au contraire, la porte est abaissée, l’orilice est entièrement fermé. La porte de la soupape est maintenue contre la plaque de laiton par des saillies ou oreilles, glissant dans des rainures latérales, qui lu maintiennent constamment dans le même plan vertical. L’orifice a 3,17 centimètres de large sur 7,60 centimètres de haut. Lorsque la machine est en pleine marche, la porte est ordinairement soulevée, de maniéré à découvrir 3,80 centimètres de la hauteur de l'orifice, donnant ainsi une ouverture de 1 3 centimètres carrés env iron, pour une machine, dont le cylindre aurait o“,78 de diamètre, la longueur de course étant de 1“,80, et qui travaillerait avec une force de 3fi chevaux.
Les fondations sur lesquelles la machine est établie sont en maçonnerie. Le cylindre repose sur un fort soubassement X , qui trav erse tout le bâtiment. Un autre soubassement traverse encore le bâtiment pour supporter les colonnes qui soutiennent le centre du balancier. Enfin, un troisième mur, à angle droit sur celui-ci , se rontinuc jusqu’au Iwut du bâtiment , pour supporter le bâti de l’arbre de la innniv elle.
Cette ingénieuse disposition d’appareil à soupapes ne le cède que de bien peu à lu disposition, plus généralement adoptée aujourd’hui , des tiroirs, pour la distribution de la vapeur. La première application des tiroirs a été faite dans l’établissement de Soho. Ce mode perfectionné de distribution présente de nombreuses variétés ; mais la variété le plus en usage est celle dans laquelle on donne la forme d*un demi-cylindre à l’appareil des tiroirs, c'est-à-dire, dans laquelle la section transversale de l'appareil a tiroirs présente la forme d’un D. C’est à M. Murdoch que nous sommes redevables de l’idée si heureuse de faire jouer l’appareil à soupapes des machines a rotation par le moyen d’un excentrique. Ce système est aujourd’hui généralement adopté.
Nous voici arrivés à la fin de ce précis historique, et nous croyons n’avoir omis aucune des decouvertes importantes qui ont signalé les progrès des machines à vapeur. C’est aux dernières découvertes de Watt , que nous jugeons rationnel de nous arrêter ; car depuis que la machine u vapeur est sortie de ses mains , elle a bien reçu des perfectionnements ; mais, comme nous l’avons déjà dit, elle n'a été l’objet d’aucune découverte radicale. En récapitulant tous les faits que comprend l’histoire des progrès successifs, obtenus dans l'application de la vapeur, comme force motrice, on voit combien il est peu sensé de présenter tel ou tel individu comme l’inventeur de la machine à vapeur. U est juste de revendiquer pour chacun la part qui lui revient dans toutes les innovations et dans les perfectionnements si divers, qui , par leur ensemble, ont amené les machines à vapeur au point ou elles sont aujourd’hui ; mais il est puéril de chercher çà et là , dans des circonstances multipliées, tel ou tel fait, plus ou moins important, pour y voir l'invention , toute
PRINCIPES DE MECANIQUE. 4ô
l’invention des machines a vapeur, et dccemer a son auteur un litre qui n’appartient à personne, et que l’intelligence humaine seule peut revendiquer.
Cependant , si un nom brille plus que tous les autres , parmi ceux qu’ont illustrés ces découvertes successives , certes, ce nom est celui de Watt. W att n’a pas seulement perfectionné, il a inventé ; et l’on peut dire que les machines à vapeur ont été complètement transformées par les efforts de son puissant génie. Le rôle qu’il ajonc dans l’application mécanique de la force de la vapeur ne peut être comparé qu’à celui de Newton, dans les sciences astronomiques, et qu’à celui de Shakespeare, dons In poésie. L’invention n'est-elle pas In poésie de la science?
C’est surtout lorsqu’on compare Watt aux autres mécaniciens, (pie l’on est frappé de son immense supériorité. Qu’on le compare, pur exemple , à Smeaton , qui est peut-être, après lui, celui qui a fait faire le plus de progrès à la mécanique industrielle. Smeaton commença , à peu près à la même époque que Watt , ses recherches sur les perfectionnements à apporter aux machines à vapeur; il fit tout ce que l’on pouvait attendre d’un esprit patient et technique ; mais, pendant le même temps qu’il mit à mûrir ses perfectionnements , Watt avait pulsé dans sa fertile imagination toutes ces brillantes inventions , auxquelles nous devons la machine à vapeur moderne. En un mot , Smeaton sut perfectionner, VN ntt sut créer.
Nous n’hésitons pas à attribuer, en partie, les grands résultats obtenus par Watt aux circonstances mêmes de la eondition modeste dans laquelle s’écoulèrent ses jeunes aimées. L’esprit d’un grand homme doit rester indé|)endant des règles et des idées trop absolues, formulées à l'avance dans les écoles ; et nul doute que si Watt se fût imprégné de l’atmosphère d’Oxford, il n’eût été qu’un savant professeur, nu Heu d’être le plus grand mécanicien de son siècle. VN ntt est la preuve la plus manifeste que les données de lu science et de l’expérience ne suffisent pas pour se lancer à la recherche de l’inconnu; il faut encore que l’esprit sc laisse guider par In brillante étoile de l’imagination. Toutes les grandes découvertes portent avec elles la trace ineffaçable d’une pensée poétique. Il faut être poète pour créer. Aussi , sommes-nous convaincus que si les puissantes machines, véritable source de la production et de l’industrie de nos jours, doivent recevoir des modifications radicales, ce sera à des hommes d’imnginntion , et non point à des hommes purement spéciaux , que l’on devra celte transformation. Pour trouver des moyens d’action plus puissants et plus féconds que ceux fournis aujourd'hui par les machines à vapeur, il ne faut pas oublier que les perfectionnements à apporter encore à ces machines sont limités, et qu'une transformation absolue est impossible avant In découverte d’un nouveau moteur. Mais, n'est-il pas évident que pour une semblable découverte il faudra bien plus obéir à l’inspiration de son génie qu'aux règles de in science ? Est-ce avec des données certaines que l’on peut aborder les mystérieuses recherches de l’électricité, ou que l’on peut sonder les secrets de la nature , pour y découvrir quelque force inconnue?