partie centrale de la traverse, et la grande chape
enveloppant les tourillons qui forment saillie, relie
la traverse an balancier. 4~L — f S.
La figure 260 représente les clavette et eontre-cla- I l (
vette de la tige du piston. y U V
Les figures 2C1 et 2C2 sont un dessin de la grande
chape. I—— ■ j
La figure 263 est une entretoise de la grande chape,
laquelle se trouve iuterposée entre les coussinets
supérieur et inférieur. n
Les figures 264, 265 et 266 représentent le cous- i / / yi
sinet supérieur, ainsi que la rondelle de l’entrctoise j H \ J JJ
de la grande chape. ^ s \\ ^ .y . — 1 LJ
Enfin, la figure 267 représente les clavette et
contre-clavette de la grande chape. Fl0' 458 el ®9, ~ Traverse de U tige <lu piston.
La section de la grande cbape est ordinairement
égale à , !ï Environ de celle du piston. La section de
la tige du piston eu est la centième partie. La règle l ■ ■ — - — 1
générale, pour déterminer la section convenable à G \J
attribuer à la grande chape est de diviser le carré du Fio. 260. - Clavette « «rotre-daveu» j, t, traverve de
diamètre du piston par le nombre 144. Quant A la latige du pimm.
longueur de cette pièce, elle est la même, généralement, que celle de la manivelle, laquelle est égale à
la moitié de la course.
(1) Ces figure» et les suivantes, joaqu'à la figura 267 inolUMvenumt , sont â l'échelle de 1.
Prtmtirt Action. c->
W* DÉTAILS RELATIFS A DIFFÉRENTES MACHINES
Lo balancier a toujours une longueur un peu supérieure à la distance qui sépare le cylindre et l'arbre
Fia. Î87. — Clavette et «mtre-clavette de la grande chape.
à manivelles. L’amplitude du mouvement angulaire du balancier est d'environ 38 degrés pour la course entière.
La longueur de course est égale à la corde de l’arc que décrit le centre du bouton extrême, et le siuusverse représente l’Inclinaison totale qui a Ueu relativement à la verticale. Cette Inclinaison est appelée vibration du balancier.
Le balancier étant égal A trois fols la longueur de course, la distance du grand axe d'oscillation au bouton de l'extrémité est une fois et demie la longueur de course ; et, dès Ion, ce bouton doit s'écarterde la verticale de ,'j pour chaque unité de course du piston, c’est-à-dire de 8 j centimètres environ par mètre.
L'axe principal d'oscillation do balancier, dans nne machine fixe, est ordinairement fixé au balancier par des clavettes. Les autres axes sont fixés par des clavettes comme le grand axe, ou bien y sont chassés à frottement, ce qui paraît être préférable. On dispose le balancier sur deux pièces de bois, et l'on s’assure s'il est à peu prés droit. Dans le cas où U serait tordu ou courbe, on le redresserait par le martelage, bien que ce moyeu ne doive être employé qu'avec précaution, parce qu’il tend à affaiblir le balancier, line traverse en bois est placée dans chacun des trous des flasques au centre du balancier; c'est sur cette traverse que l'on marque le point central, après l’avoir déterminé. On met le balancier de niveau
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avec le 01 à plomb ; puis les axes extrêmes sont fixés et assujettis au moyen de clavettes. On les dispose bien de niveau et on s'assure que ces deux points sont sur une même ligne droite avec le centre du grand axe. Enfin, on place le grand axe lui-raéme, en se servant, pour rétablir, des axes extrêmes qui en sont à distances égales ; puis on le fixe définitivement avec les clavettes.
La force agissant à chaque bout du balancier d’une machine à vapeur peut être évaluée à environ l kilogramme par centimètre circulaire du piston ; ou bien, si l’on suppose le balancier supporté à ses deux extrémités, à 2 kilogrammes, par centimètre circulaire, agissant au centre.
Les tiges-guides du parallélogramme sont représentées figures 2G8 et 269 fl), et les tringles figures 270
Fia. 270 et 271 — Tringles du parallélogramme.
Fia. 272. — Traverse des tiges du parallélogramme de la pompe k air. Élévation fii tirait.
et 27 t. Les vis placées aux extrémités des tringles entrent dans les ouvertures pratiquées dans la traverse des tiges du parallélogramme, que l'on voit figures 272 et 273 (2). Les tiges-guides sont reliées
Fio. 273. — Traverse de* tiges du parulUHogramme de la pompe à air. i’w ptrtptelit*.
(1) Ces il gu ru k et les deux figures suivantes sont à l'échelle de
(2) Ces figures et les suivante* , jusqu'il la figure 281, sont à l'échelle de J.
400 DÉTAILS RELATIFS A DIFFÉRENTES MACHINES
aux tourillons extérieurs de cette même traverse, et les outres extrémités de ces tringles aux (toutous des supports fixes, suivant In ligne de la tige du piston.
Les ligures 3. 4 et 375 représentent la chape de la pompe à air. Le coussinet supérieur de cette chape
enveloppe le bouton tle la pompe à air sur le balancier; le coussinet du milieu reçoit la traverse au haut de la tige de la pompe & air ; et le coussinet Inférieur relie la traverse de la chnpc, ainsi que l'indique la ligure 373 qui laisse voir le trou ovale dans lequel passe la tige de la pompe à air.
La section de la chape de la pompe à air est égale é celle de la tige de In pompe à air. Cette tige, d'ailleurs, est égale au dixième du diamètre de la pompe }
à air, ou au vingtième du diamètre du cylindre. Il en résulte que la section des deux chapes, prises ensemble, est égale à l’aire d'un cercle dont le diamètre serait le vingtième du diamètre du cylindre.
Cependant, dans la pratique, la proportion qu'on adopte est généralement un peu supérieure A celle que nous indiquons ici.
On n donné, page 38, une explication de la manière duul fonctionne le parallélogramme. Plus loin, . pages 366 et suivantes, on a établi des réglés pour calculer les longueurs des tiges principales et des leviers.
La meilleure proportion à attribuer aux parallélogrammes des machines llxes, celle qui est, du reste, t'io. 37 1 et Ï75. — Ctispeot coomûi«* pour h pompr s air. aujourd'hui univ ersellement suivie, consiste à faire la tige-guide et les tiges du parallélogramme exactement de la même longueur, laquelle est égale a lu moitié du rayon du balancier. L'axe, auquel est suspendue la chape de la pompe à air, se trouve alors placé à distance égale du grand axe d'oscillation et du bouton extrême du balnucier, et les boutons des supports fixes, sur lesquels oscillent les tiges-guides du parallélogramme, sont sur le plan vertical même passant par le centre du cylindre. Ainsi, quand on veut déterminer la position convenable que doivent occuper ces boutons, i! faut prendre verticalement, et à partir du centre du bouton extrême, une distance égale a la longueur de la grande chape ou de la chape de la pompe a air, et, arrivé à ce point, tirer une ligne horixoutalc sur les faces Intérieures des supports fixes. On trace ensuite sur cette horizontale, et A partir du grand axe d'oscillation, une distance égaie A celle qui sépare ce grand axe du centre du cylindre : le point d'intersection indique la position A donner aux boutons tlxes auxquels la tige-guide se rattache.
Dans les premières machines de Watt, les tiges-guides étaient plus longues que les tiges des parallélogrammes. Elles étaient attachées A un arbre qui passait, A angle droit, entre les boutons des supports fixes, sans connexion avec l'extrémité du balancier.. Mais, aujourd'hui, on n généralement l'habitude d'introduire les boutons dans les supports mêmes, et de donuer la même longueur aux tig?s-guides et aux tringles du parallélogramme, ce qui est préférable.
Los deux chapes du cy lindre de la pompe A air sont toujours de même longueur. Cette longueur, suivant Watt, doit être les trois septièmes de la course du piston. Cependant, on lui donne généralement aujourd’hui une demi-longueur de course, c'est-A-dire qu’on fait les chapes et la manivelle de même
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SOI
longueur, ainsi qoc nous l'avons dit. Lu traverse de la pompe a air est disposée dans la eliapc de la ponipe à air, au milieu de cette piece. Ce point de la eliapc se meut, évidemment, dans In verticale. En effet, comme le sommet de la chape suit le mouvement du balancier, et la partie inférieure celui des guides, lesquels guides comportent le nu'mc rayon et la même longueur de mouvement que Taxe, placé sur le balancier, auquel la chape est suspendue, il eu résulte que le poiut central de la chape doit se mouvoir suivant une courbe partout à égale distance des courbes que décrivent les deux extrémités, lesquelles sont à très peu près des lignes droites. La ligne décrite par le parallélogramme n’est pas précisément une ligne droite, mais une espece de courbe en S. Cependant, elle se rapproche de la ligne droite avec une exactitude suffisante dans ta pratique.
/ Malgré toute l’élégance qu'offre le parallélogramme, dans son application nu maintien de la position verticale de la tige du piston, Il reste encore à savoir si les guides fixes ne sont point préférables. En ' Amérique, c’est généralement de ees guides qu’on se sert, lors jnême que la course dn piston est longue et le balancier 1res court; on a même, dans ce pays, remplacé avec avantage quelques parallélogrammes de navires à vapeur par ce dernier mode de transmission. L’ajustement du parallélogramme présente des dlfllcultés réelles aux mécaniciens peu habiles ; et, A moins qu’il ne soit établi avec une grande précision, il est nus que l’on puisse parvenir à maintenir la garniture bien étanche dans la boite a éloupcs; et l’usure du cylindre tend à se produire davantage dans un sens ovale.
Si l’on emploie des guides fixes, nous croyons qu’ils ne doivent être autre chose que de fortes tiges eu fer rond ; nous pensons aussi que les «ils, placés aux bouts de la traverse du cylindre, doiveut être ■s munis de garniture que l’on peut resserrer à volonté lorsque l’usure se produit de manière à laisser trop de jeu. Les extrémités des tiges sont posées dans des «apports fondus sur le cylindre, et le couvercle du cylindre n’est pas rendu étanche avec de la garcctte, laquelle peut être plus comprimée dans une partie que dans une autre ; les Joints sont recouverts par le métal lui-même.
Si l’on préfère , au contraire, l’emploi du parallélogramme A celui des guides, nous proposerons de l’établir avec moins de pièces. Nous, ne nous expliquons pas le but que l’on sc propose en composant In chape du cylindre, ou celle de la pompe A air, d’entretoises et d’etriers. Nous n’ignorons pas que certains mécaniciens ont adopté, pour do bonnes raisons, sans doute, ce mode de construction ; mais , nous n’en croyons pas moins que tout juge non prévenu lui préférera toujours la disposition indiquée tout naturellement de simples tiges de fer avec œils et coussinets, placés dans les positions convenables.
Cependant , si l’on se sert de ees sortes de tigesguides, que nous venons de proposer, il devient nécessaire d’établir, A la partie Inférieure de la grande chape, des étriers ou chapes maintenus par des clavettes, comme A la bielle d’une machine A vapeur pour la navigation. On comprend, en effet, que, dans oc cas , les boites A etoupes , placées aux extrémités de la traverse pour recevoir les tiges-guides, ne pourraient pas traverser les œils pratiqués dans les tiges.
Les ligures 270 et 37 7 représentent la traverse de F'°’ î7" ” ** “ cl,,p* * “
“xw0
Fio.
276 ci 277 — Truver*e de lu lijre <le lu pon»p<? à air.
DÉTAILS RELATIFS A DIFFÉRENTES MACHINES
fül
Fia. Î79. i»0 rt i8l . — Coussinets 'le I» Inverse de le pompe à eir.
b |iompe à air qui pénètre dans les coussinets du centre de la chape de la pompe à air. I.a figure 278
est l’entretoise qui maintient les coussinets, et les figures 279 , 280 et 281 représentent , sous differents aspects, les coussinets de la traverse de la pompe a air.
Nous avons indiqué les proportions ù donner aux diverses parties du parallélogramme. Les pièces qui appartiennent à la pompe à air ont les dimensions que réclame un cylindre d'un diamètre égal.
Les figures 282 et 283 (1) sont les dessins de la bielle, qui est en fonte. Les bielles en fer commencent, aujourd'hui, à devenir en usage dans les machines fixes. Elles sont , en effet , préférables aux autres sous tous les rapports.
Quand la bielle est en fonte, de la forme Indiquée sur la ligure, la largeur entre les bras de la fourchette est égale à £ environ de la longueur de la tige, la section normale du centre de la tige a ~ de Taire du cylindre, et celle des extrémités de la tige à 5', de cette même surface.
La figure 284 est une sectiou fuite par un plan normal passant par le centre.
On donne généralement à la bielle une longueur égale à trois fois la longueur de course. Le diamètre du bouton de la manivelle est environ le sixième du diamètre du cy lindre. Cette pièce est ordinairement en fonte dans les machines fixes.
Les tourillons des roues hydrauliques sont généralement chargés d’environ 35 kilogrammes par centimètre circulaire de leur section transversale. C’est ù peu prés la pression qu’éprouvent les tourillons extrêmes des balanciers ; quant au grand axe d'oscillation, le poids qu'il supporte est souvent plus considérable. D'après cette remarque , ou peut aisément déterminer les dimensions de ces tourillons pour une machine d’une puissance donnée. Ces pièces s établissent en fonte ou en fer; mais, dans la première de ces deux hypothèses, lu section doit êlre d'un plus grand diamètre.
On a donué, pages 332 et 388 et suivantes, des règles pour déterminer les proportions à attribuer aux volants. Il existe d'autres formules encore, notamment celles de MM. Fenton et Murray, mais nous croyons Inutile de nous y arrêter.
(I) Cm figures et la suivant* sont à édebelta do
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Dans les machines de grande dimension, élimine bras du volant est fondu séparément. Après avoir fixé ces bras a la masse centrale du noyau, on attache par segments la jante du volant à ces bras euxmèmes. Pour les petites machines, au contraire, n
telles que celle dont le volant est représenté dans la J \
figure 284 (l) ci-jointe, on fait fondre à la fois un ^
bras et le segment correspondant.
Dons les machines à moudre, on trouve qu'il y a avantage A donner au piston une course très res- Fl0' ***• ~ Coupe **• 11 h’*11* ,B Mnl™-
Fio. 285. — Volant.
Uelnte avec une grande vitesse, parce qu'alors l'action du volant est plus efficace, ou bien, parce qu'on (t) Cette figure ut * l’échelle de
DÉTAILS RELATIFS A DIFFÉRENTES MACHINES
peut en employer un d’une force moindre. Il est fort probable qu'on arrivera à employer, pour l’usage des moulins, des machines oscillantes, modifiées spécialement pour ce service, et travaillant a une grande vitesse. Si cette transformation se fait d’une manière judicieuse, le temps viendra nécessairement où le volant sera jugé complètement inutile.
On a vu, pages 331 et 333, d’après quelles réglés on détermine les proportions conv enables u donner aux manivelles en fonte. Nous n’avons plus que peu de chose à dire sur ce sujet. Nous n’approuvons pas 1a méthode de llxcr les manivelles en fonte à chaud, en ce qu’elle expose l’œil U se briser lui-méme
nr
sous un excès de pression, n est préférable, à notre avis, de les chasser sor l’arbre, et de les fixer au moyen d’une forte clavette carrée, telle qu’ou en voit une figure 287 (1).
Quand les manivelles sont placées à chaud, il est bon de foreer légèrement le noyau de la manivelle contre le collet de l’arbre de maniéré à y fuirc pénétrer ce collet. Sous cette précaution, la manivelle, en se contractant par le refroidissement , laisse un petit espace libre entre die et le collet contre lequel elle doit porter. Un remarquera que le bouton de la manivelle est légèrement conique pour faciliter l’entrée, et que le tout est fixé au moyen d’une clavette.
Comme la plupart des machines à rotation fixes sont employées au service des filatures, nous allons donner quelques indications qu’il est bon de suivre pour déterminer les dents des roues d’engrenage.
Les diamètres des roues dentées doivent toujours être assez con sidérablcs pour qu’un certain nombre de dents se trouvent agir a la fois , et les pignons ne sauraient comporter moins de trente à quarante dents, si l’on veut que leur travail soit satisfaisant. Les roues biaises sont préférables aux roues à hérisson , et celles à dents intérieures aux premières 5 car, plus sont rapprochés les points de contact qui déterminent le mouvement, moins sont brusques et répétés les chocs des dents les unes contre les autres. Généralement, les nombres de dents que comportent les roues ne sont point des diviseurs parfaits les uns par rapport aux autres. Il existe, en plus ou en moins, une dent supplémentaire, que l’on appelle cran de chasse, et qui sert à amener successivement chacune des dents d'une roue en contact avec les dents de ta roue correspondante.
Lorsque ta vitesse excède 60 A TO métrés par minute, la roue doit avoir un diamètre plus grand,
(t; Lu figure 486 et le. figure» «uiv.ntee, jmqu’à I» figure 489 ietlu.ivein.Dt, «ont û l’échelle de X,
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et porter des dents en bols. Ces dents sont alors un peu plus épaisses que les dents en fer, afin de leur donner une force égale.
La longueur des dents, c’est-à-dire leur saillie à partir de la jante de la roue, est ordinairement égale aux cinq huitièmes de l’épaisseur à la jante ; leur largeur varie entre i { à 4 fois l'épaisseur, la plus grande largeur correspondant aux endroits les plus exposés à l'usure.
Si l’on suppose que le contact n’ait lieu que sur une paire seulement de dents, la force transmise par ces dents peut être évaluée, en moyenne, à 39 kilog. par chaque centimètre carré de la surface de contact.
Les figures 288 et 289 sont les dessins du collier et de la tige de l’excentrique.
DÉTAILS RELATIFS A DIFFÉRENTES MACHINES
Fio. 292 et £93. — Tige du mu Idrataur.
Us fipires son et suivantes, Jusqu’à |a figure 294 Inelusivement, dounent différents détails relatifs aux piéees qui constituent le modérateur.
Nous avons établi., pages 397 et suivantes, des régies pour servir à la détermination des proportions qui doivent être attribuées aux modérateurs. On comprendra, d'ailleurs, aisément la disposition des parties que représentent les ligures ci-jointes , en se reportant i la figure 248.
La figure 290 représente la tige à révolution verticale sur laquelle glisse le collier indiqué en coupe dans la figure 293, et sur laquelle est fixé l’arc indicateur représenté figure 294.
Au haut de la tige, figure 290, sont suspendus les bras que l’on voit indiqués figure 29 1; à l’extrémité de ces bras se trouvent les boules, et les bras
„„ . eux-mêmes se meuvent suivant la rainure pratiquée
Fit». 290 et 291 . — Perl ici du r 1
modérateur. dans les guides courbes, figure 294. L écartement
plus ou moins considérable des boules fait monter ou descendre le collier le long de la tige, et, au moyen d’une partie creuse ménagée dans la tige elle-même, ce mouvement du collier se communique à une tringle qui glisse intérieurement à la tige. C’est cette tringle qui, par un mode d'attache convenable, imprime le mouvement à la valve à gorge.
Cette disposition du modérateur esfcfussi simple qu’avantageuse; elle mérité d’être adoptée dans le plus grand nombre de cas.
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