MACHINES LOCOMOTIVES. — CHAUDIERES
avantageux pour le plus grand nombre des chaudières à carneaux; mais ils ne sont pas applicables aux chaudières tubulaires. Cependant un registre de l’espèce de ceux dits vénitiens, ou bien une plaque percée et que l’on appliquerait au bout des tubes, produirait vraisemblablement le même effet, parce que cet appareil pourrait être disposé de manière à retenir le calorique dans la partie supérieure des tubes en ne les ouvrant qu’en partie. On se sert de registres analogues sur le chemin de fer du Soufh- Western. Nous en parlerons plus en détail dans nos remarques relatives aux machines locomotives.
MACHINES LOCOMOTIVES
Caractères ij nier aux de la chavdicre ,
La chaudière cstla partie la plus importante d'une machine locomotive, l/effet utile d'une locomotive dépend, en effet, principalement de la puissance que possède la chaudière d’engendrer la quantité de fluide nécessaire, sans que, néanmoins, le courant de l’air et de In flamme, à travers le foyer et les tubes, en soit accéléré ou forcé outre mesure.
Iji boite à feu est cette partie de la chaudière dans laquelle la chaleur est engendrée et même partiellement absorbée. L'absorption de la portion restante a lieu par l’entremise des tubes qui reçoivent les produits de la combustion au foyer même du générateur, et les conduisent, à travers le liquide, jusqu’à la boîte à fumée, d’où ils s’échappent ensuite pour se disperser dans l'atmosphère.
Il est bien évident que plus ces produits de la combustion, à leur entrée daus la cheminée, se seront refroidis et rapprochés de la température de l'eau que contient lu chaudière, plus aussi seront développées les qualités économiques du générateur sous le rapport du combustible, toutes choses égales d’ailleurs. Pour réaliser la plus grande économie qu'il soit possible d'espérer en ce genre, la surface des tubes a été accrue jusqu’à sa dernière limite, par In plus grande dimension qu’on assignait à leurs diamètres, en même temps qu’on en augmentait le nombre.
La machine de Bury, de 3 » £ centimètres (i), a une chaudière qui contient 92 tubes ayant 64 millimètres de diamètre extérieur et 3,20 mètres de long.
La chaudière de ht machine de Stcphenson, de 38 centimètres, a 150 tubes, dont le diamètre extérieur est de 41 millimétrés, et la longueur de 4,1 1 mètres.
On voit donc que la surface des tubes de la machine de Bury est, relativement, un peu plus petite; et, cependant, on n reconnu que la vapeur y était engendrée en quantité sufilsunte, moyennant l’emploi d'une tuyère d’un diamètre un peu plus fort que celui des tuyaux d’échappement ordinaires. D’un autre côté, malgré sa grande surface, la chaudière de Stcphenson exige une tuyère plus petite que celles des machines ordinaires. Il parait extrêmement probable que la grande énergie de tirage, nécessitée dans le dernier cas, tend par elle-même à absorber une quantité de force assez grande pour contre-balancer entièrement l'économie de combustible résultant du dépouillement complet du calorique, lequel est dû à la longueur considérable que présentent les tubes en proportion de leur diamètre.
Dons une expérience que Gt M. Stcphenson, cet ingénieur reconnut que la surface de la boite à feu, contre laquelle la chaleur agit par rayonnement, était plus efficace, comme surface de chauffe, que celle des tubes conducteurs, que la chaleur ne fait que traverser. On trouva que la proportion était comme 3 est à 1, D’après ce résultat, on estime quelquefois la surface totale de chauffe effective d’une locomotive, en ajoutant à la surface réelle de la boite à feu le tiers de celle des tubes.
La coque ou carcasse de la chaudière, qui est cylindrique, est attachée a la boite à fumée et à la boite à feu par des équerres en fer; l'extrémité la plus rapprochée de la botte à filmée est entièrement fermée
(4) Cette dimension est celle du diamètre du cylindre ; «Ile sert à distinguer la machine même à iaqnelte le rrHndre appartient.
s«o DÉTAILS RELATIFS A DIFFÉRENTES MACHINES.
par la plaque des tubes , mais à l'autre extrémité, celle qui est voisine de la boîte à feu, l'eau a un accès complètement libre tout autour de cette boite, dont une des parois ferme la plaque des tubes.
La coque, la partie extérieure de la boite à feu et la boite à fumée sont toujours en fer. L'épaisseur des plaques est de 8 millimètres dans les chaudières ordinaires qui présentent un diamètre de 9 décimètres à l mètre; cette épaisseur, cependant, s’élève quelquefois à 9 J millimètres. L'écartement des rivets est de 48 millimètres, et leur diamètre de 18 millimètres.
Les joints des plaques sont quelquefois à affleurement avec une bande en fer de recouvrement qui est attachée par deux rangées de rivets. Les plaques doivent être disposées dans le sens cylindrique de la chaudière, et non dans le sens de la longueur, où elles perdraient un peu de leur force.
La chaudière est maintenue d'un bout à l’autre par un châssis longitudinal. Ce châssis porte des mâchoires qui servent à fixer, à l’aide de clavettes, les plaques des extrémités. Nous avons déjà présenté quelques remarques sur la force de résistance des chaudières aux pages 173 et suivantes, et tout dernièrement pages SSS et 886.
La tuyère n’est autre chose qu’un tuyau de décharge dont l'ouverture, vers l'entrée, se rétrécit de manière à forcer la vapeur à sortir avec une grande vitesse. Par ce moyen, l’on parvient à maintenir un tirage puissant à travers le foyer, à cause du courant de vapeur qui s’élève en traversant la cheminée.
La capacité que présente la tuyère à son entrée varie pour les différentes machines ; celle qu'on adopte communément est égale à de celle du cylindre.
On emploie maintenant fort souvent une tuyère à effet variable, c'est-à-dire dont l'orifice peut être augmenté ou diminué à volonté, l’ne disposition destinée à réaliser ce résultat consiste dans l'appllration d'une plaque régulatrice placée au haut de la tuyère, et percée, en son centre, d'un trou au travers duquel passe le tuyau de la tuyère. Quand ce régulateur est fermé, toute la vapeur est obligée de monter par le tuyau central ; mais lorsqu'il est ouvert, en totalité ou en partie, une certaine quantité de vapeur s’échappe par te trou qui le traverse.
Il existe un autre procédé qui consiste dans l’introduction d’un taquet mobile dans l'intérieur de la tuy ère. On peut, au moyen de ce taquet, rétrécir l'orifice de sortie et le réduire à un espace unnulairc d'un faible dév clappement, en soulevant ou en ubaissant le taquet à l'aide d'un levier et d’une tige.
Enfin, le procédé dont fait usage Stephenson pour rétrécir l'ouverture de la tuyère, est indiqué dans un des dessins de nos planches représentant une coupe de l’une des machines de cet ingénieur. Il consiste à faire le tuyau de In tuyère conique, et à l'établir de telle sorte qu'il puisse glisser de haut eu bas dans cette tuyère, pour ouvrir ainsi, tout autour du tuyau, un espace annulaire par lequel la vapeur peut s'échapper, quaud ce tuyau est abaissé. Cette méthode parait préférable aux précédentes.
Le trou d'homme, qui donne accès dans l’intérieur de la chaudière, est une ouverture circulaire ou ovale présentant un diamètre de 38 centimètres environ. M. Bury place le trou d'homme au sommet du dôme , et Stephenson dans la partie d'avant , un peu au-dessus du point ou commence la forme cylindrique de la chaudière. Le couvercle qui ferme cette ouverture, dans la machine de Bury, contient les sièges des soupapes de sûreté, ce qui simplifie d’autant la construction, puisqu'on se dispense ainsi de la nécessité d’établir une ouverture et un couvercle indépendants pour les soupapes de sûreté, ainsi que cela a lieu dans la machine de Stephenson , où les soupapes de sûreté sont placées à part , au sommet du dôme.
Dans la machine de Bury, le joint du couvercle, pour le trou d’homme, est rendu étanche à la vapeur par une seule épaisseur de chanvre imbibé de minium. D'ailleurs, ce joint ne peut que demeurer en bon état , les surfaces étant établies bieu exactes et bien réglées , tant pour le couvercle lui-nièmc que pour son siège. Quand ces surfaces ne réunissent point ces bonnes conditions d’ajustage , il devient nécessaire d’avoir recours à plusieurs épaisseurs de chanvre ou à d’autres matières, pour arriver à former le
