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■ iM TRAITÉ , . ■ . . ' '

Ce tableau est divisé en sept colonnes; les inclinaisons de la vis ou !c£

■ nombres de la troisième colonne se déduisent des nombres de la première et de la cinquième, qui expriment la longueur de la vis et la hauteur ' laquelle on élève les eaux.

Los nombres de la septième colonne marquent les degrés d’inclinaison de l'axe de la vis, pour laquelle le produit est nul, quoique la vis tourne avec la vitesse marquée par les nombres de la sixième colonne.

Ne connaissant ni la durée de cliaque expérience, ni le nombre d'hommes employés à la manoeuvre des vis, on ne peut tirer du tableau aucune con-~

■ clusion sur le rapport des forces employées et utilisées.

lies données des deux expériences suivantes sont plus complétés; la pre- ’ niière m'a été communiquée par M. Lamandé.

160. La vis a de longueur 53S mètres, et de diamètre 0,49 mètre ; elle e.st manocuvrée par deux relais d’hommes trav.1iliant alternativement pendant deux heures de suite. Chaque relais est composé de neuf hommes; la manivelle fait .quarante tours par minute. L’eau élevée en une heure est de'

45 mètres cubes, et l'élévation de 33 mètres. Les dix-huit hommes des. deux relais élèvent en dix heures de travail journalier 4S0 mètres cubes' d’eau à 3,3 mètres, ou i485 mètres cubes à 1 mètre; ce qui donne, poiiK '* la mesure du travail journalier d’uji homme, 8a unités d’un mètre cuber * d’eau élevé à un mètre, force à peu près égale à celle du intnocuvre em< *ployé à l’enfoncement des pieux au mouton de 35o à 4^ kilogrammesil ■f page 46, art. 61.) . - -

L’expérience suivante, à laquelle j’ai assisté, a donné par homme 10 uni-^ ^ -Tés de plus pour l’effet utile de la vis. . *

Six hommes ont travaillé six heures du jour; la vis faisait 35 tours par minute; ils clevaienl par minute 76$ litres à a mètres, ou en une heure 51,8 mètres cubes d’éau à 1 mètre.

* a6i. Le mouvement imprimé à l’eau eu dehors de la vis, consomme •' Inutilement une p.arlie considérable de la force motrice; et moins cette vis.

- .plongera dans l’eau , plus son effet utile augmentera par rapport h la force qui la fait tourner. Ce mouvement extérieur est une cause de perle de force* „ motrice qui augmente avec les dimensions des vis. On a lait la même ■ob-servaiion par rapport aux vis soufflets (art. a56). Ces machines ont ex-t^ lérieiirement la forme d’un tambour qui a peu de longueur , et dont le dia- . inetre est très-grand pîfî rapport au cfmon ordinaire des vis; la partie inférieur? qui plonge «lans un réservoir d’eau , imprime à cette e.-m uu ^onvemenf qui n’est d’aucun effet pour l’objet qn'on se propose, d’ob-

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• ^ . ' DES MACHINES. ^ , îft) .

tenir un courant d’air atmosphérique comprimé. C’est pourquoi les vis ^ tUKrchimède, soufflets, ne f>euveut servir avec avantage que pour ia saturation d’un liquide par un gaz.

^ Des pompes, fig. i, 4< pi- «o. ' ' '

alla. Les pompes sont les Machines le plus souvent employées pour élever l’eau d'un réservoir ou d’un puits au-dessus de son niveau; leurs , dimensions varient selon le volume d'eau k élever, et la hauteur de l’ascen- ^sion. Les plus petites {wmpes, qui se font en fer4>iaiic, servent à l’arro'

'^Bge des rues et des jardins; les plus grandes sont employées ou pour' l’exploitation des mines, ou pour ^ distribution des eaux dans une grande * ■ ville. Telles%unt, par exemple, la pompe de Chaiilot près Paris, ou les huit pompes de.Marly, qui élèvent ensemble d’un seul jet, en 9/1 heures, .

V 1600 mètres cubes d’eau à 160 mètres. >. ''

Les pompes, variables dans leurs dimensions, le sont aussi dans leurs. ■ ■ formes; on les divise ordinairement en trois espèces, que l’on noiimic pompes /ouleuUes, pompes aspirantes , pompes aspirantes et /duùuUes. ‘ ^

Des pompes foulantes. ■'

9(>3. Le jeu d’une pompe foulante est indépendant de la pression de l'atmosphère; il a également lieu dansf’air et dans le vide'. La partie principale de cette |>orope est un tuyau cylindrique iK. ( lig. a, pl^^io), formant ce qu’on nomme corps de pom|>e; à l’orifice inférieur U de ce corps de pompe, est une soupape A, qui s’ouvre de bas eu haut. Le tuyau iK communique avec le tujrau d'ascension HF ; à l’embranchement de ces deux tuyaux, est une soupape A', destinée à ouvrir et fermer l’orifice inferieur D du tuyau d’ascension.

^ l.a piece essentielle pour le jeu d’une pompe est un piston qui reçoit d’un moteur un mouvement de va et vient; ce piston, pour 1a pompe foulante, est un cylindre plein fi, de même diamètre que le corps de pompe; le moteur, agit sur une tigp E, dirigée suivant l’axe du cylindre ; à l’extrëinité du corps de pompeT est un bout de tuyau conique C, dont le fond est peccé de petits trous, qui empêchent les corps étrangers d’entrer dans ce corps «le pompe ou d’obstruer l’orifice mférieur D.

964. La pom|>e est solidement établie au milieu des eaux d’un réservoir, et le niveau de l’eau dans ce réservoir est sitpposé à la hauteur de l’hori-

^i^Googlél,

^if' ■■ ••'■ 4--'.

rgo , TRAITÉ ' . . '•

zoiitale XY , en 'sorte que te corps de pompe et le tuyau d'ascension sont (xmstamment pleins d'eau à la même hauteur. Voici par quel moyen l’eau s'élève dans le tuyau d'ascension :

Le p*iston descend dans le corps de pompe au-dessous de l’horizontale XY ; la pression du piston sur l'eau du corps de pompe ferme le soupape A, et ouvre la soupape A'; l'eau monte par le tuyau d’ascension D'HF.

Le piston D monte pour reprendre sa première position ; alors la soupape A' se ferme par la pression de l’eau élevée dans le tuyau d’ascension ; ' la soupape A s’ouvre par la pression de l'eau du réservoir, et le corps de pompe s’empUt d’eau à la hauteur de l’horizontale XY. On abaisse de nouveau le piston, et en continuant de la même manière, l’eau remplit le tuyau d’ascension , d’où elle tombe d^ns un réservoir placé à l’extrémité supérieure de ce tuyau. •

La course du pistou a pour longueur la distance du niveau des eaux XY, à la jonction jy du tuyau d’ascension et du corps de piompe. f

. Ve la pompe aspiranle.

a65. Le jeu d’une pompe aspirante dépend de la pression de l’atmosphère; cette pompe se compose i" d’un tuyau ^'aspiration ACC(fig. j , pi. lo), terminé par une soupape A, qui s’ouvre de bas en haut; 3° d’un corps de pompe cyhndrique KLMN , dans lequel se meuvent un piston B et sa tige £.

L’horizontale RS étant la limite de la course du piston, la distance de cette horizontale au niveau XY des eaux à élever doit être moindre que la ‘ hauteur de la colonne d'eau qui mesure la pression de l’atmosphère.

Le piston n’est pas- plein , comme dans la pompe foulante ; celui de la pompe fig. i a la forme d'un cône tronqué, creusé intérieurement dans la direction de sa tige; un étrier est Bxé sur le bord supérieur de ce cône; la tige du piston est reten ue par un écrou sur la base supérieure de l’étrier.

Le dessin (fig. la, lA, pi. i3) fait voir le piston en élévation et en plan. Une soupape , dont la charnière est sur la base supérieure du cône tronqué, ouvre et ferme alternativement le conduit intérieur de ce cône, qui sert de passage A l’eau. '

Le bord supérieur du piston est garni d’un cuir qui s’applique exactement sur les parois du corps de pompe. Nous ferons connaître d'autres pistons, qui diffèrent, dans leur construction, de celle qu'on vient de décrire.

■Ti’

•* Digifized byCf)

Du jeu de la pompe aspirante.

, a6ti. LiC tuyau d aspiration ACC plonge dans un r**seryoir d'eau dont lo niveau est l’horizontale XY (fig. i , pl. lo), et il s’agit d’élever l’eau à la hauteur «l’une autre horizontale OP, au-dessus de la limite RS de la «wurse du piston dans le corps de pompe RIJIS.

I" époque. La soupape A, placée à l’extrémité supérieure du tuyau d’asph^tion, est fermée, et le piston B, dans le point le plus Iws de sa course,’ est alors très-près de cette soupape; on élève le piston B de A en RS, par une force capable de vaincre la pression «le l’atmosphère sur la base de ce piston ; la soupape du piston B reste fermée, et la soupape A du tuyau d’aspiration est ouverte; l’air se rarélie dans le corps de pompe, dans le tuyau d aspiration ACC, et la pression «le l’atmosphère sur l’eau «lu ré- - .servoir l’oblige à s’élever «lans ce tuyau.

a* époque. Le piston descend et reprend sa première position. Pendant. «]uil deso^nd , la soupape de ce piston est onvarte, et la soupape A du tuyau d’aspiration est fermée.

En coiÿinuant do la même manière, l’eau, après quelques roups de piston, remplit tout le tuyau aspirateur, et s’élève dans le œrps de pompe i la hauteur de 1 horizontale RS, limite de la «x>urse du piston. Cette hauteur, en théorie, serait denviron lo-metres; mais le piston ne s’applique pas exactement sur les parois du corps de pompe; l’air que l’eau «^ontient,■ moins comprime, se dégage de «rette eau dans le tuyau d'a.spiration , et sa force élasticpje est opposée à la pression de l’atmosphère; dans la pratique, la limite de la «course du piston est de A à q mètres au-dessus du niveau des eaux. Supposons l’eau arrivée à cette hauteur dans le corps de pompe; l’élévation à une hauteur plus considérable exigera un effort plus grand sur la tige du piston. Nous avons d’aliord suplposc cet effort capble de vain«76 la pression de l'atmosphère sur la base du piston; mais pour élever l’eau de RS en OP, par exemple, il faut ajouter à cette pression le poids d’une colonne d’eau de même base que le piston , et d’une hauteur égale k la distance des deux horizontales RS, OP; alors la pompe, qui est seulement aspirante lorsque l’horizontale OP est à une petite distant»; «le In lunite de la œnrse du piston, de^nt aspirante et foulante lorsque œlte distance augmente. *

En effet, dans cette hypothèse,- le piston , en s’élevant, supporte nonseulemeat la pression de l'atmosphère, mais encov refôlile une rolonne

d’eau d’un volume égal à l’espace que le piston parcourt dans le corps de pompe.

IjC corps de pompe prolongé jusqu’en MN au-delà de llioriaontale RS, limite de la course du piston , est une espèce de fourreau ; la pompe ae nomme par cette raison pompe à fourreau; elle est souvent employée dans les puits de mines qui ont peu de largeur et une grande pro*fondeur.

De la pomjte dite aspirante et foulante^ ou pompe à cylindre.

067. 1m pompe simplement foulante (fig. a, pl. 10) que nous avons» ; décrite (art. a63 )', sera changée en une pompe aspirante et foulante, si l’on suppose au-dessous du coq» de pompe IR. un tuyau d’aspiration C,- ’ dont l’extrémité inférieure plonge dans un réservoir d’eau; alors l’horizontale XY n’indiquera plus le niveau-des eaux, mais sera la limite de la course du piston plein , dans le corps de pompe ; la distance de cette horizontale au niveau des eaux sera moindre que la hauteur de la co- Ibnne d’eau qui mesure la pression de l’atmosphère. Void le j eu de cette

pompe: * •

On soulève le piston B; la soupape A' du tuyau d’ascensiou se ferme, et ' * la soupape A du corps de pompe s’ouvre; lorsqu’on abaisse ce piston, la ' première soupape s’ouvre et la seconde se ferme; les premiers coups de‘ ■piston dilatent Pair dans le tuyau d’aspiration et le corps de pompe; en-' . suite l’eau s’élève et emplit le corps de pompe à la hauteur de l’horizontale XY ; le piston en s’abaissant refoule le volume d’eau XY dans le tuyau d'ascension.

atiS. La force motrice appliquée à la tige d’un piston de pompe, étant donnée, les effets de la pompe sont déterminés; et comme ces effets dé-' pendent de deux facteurs , la quantité d’eau élevée et la hauteur k laquelle on l’élève , on conçoit qu’on peut augmenter indéfiniment cette hauteur, en difninuant convenablement la quantité d'eau qui s’écoule par l’extré- ♦ mité du tuyau d’ascension. La même obser»ation s’applique aux pompes

décrites précédemment ^ ^

afiq. 11 y a une autre espèce de pompe aspirante et foulante, qu’on nomme pompe à étrier; elle est compo^ d’un corps de pompe AB f fig. 3, -

pl. 10), dans lequel se meut le piston, eW’un tuyau d’ascension coudé BF, réuni par une bride au corps de jiompe; la tige du piston est fixée à un châssis en fer HRLE, fui est Vétrieràa piston; on fait mouvoir ce cbAssis

. • y., DES MACHINES. * • iÿ3

, ' par une force appliquée à une tringle LE qui est dans le prolongement de la tige MN du piston.

Ce piston porte nne soupape A qui s’ouvre lorsqu'il descend ; une autre 'Soupape U, qui sépare le tuyau d’ascension et le corps de pompe, se ferme i lorsque le piston descend, et s’ouvre lorsqu’il monte. ,

La figure 3a est un profil de la tête du piston. b-

* ' Des pompes aspirantes et foulantes à piston métallique sans garniture. '

370. Nous avons supposé dans la description (art. 3^7) de la pompe as- , piraute et foulante, que le corps de pompe IK, fig. a, pl. 10, était parfai- ' tement calibré dans toute sa longueur, et que le pistou, garni extérieurement de cuir ou d’autre matière flexible, s’appliquait exactement sur les parois du tuyau cylindrique formant le corps de pompe. A cause de la difficulté de remplir ces deux conditions, on donne la préférence aux pistons

• métalliques, sans garniture, qui se meuvent dans un fourreau de chanvre ou de lin, qu’un nomme boite à caifat. I^a fig. 3, planche supplémen-

. ‘ taire C, premier chapitre, est un profil de l'une des huit pompes à piston métallique, de la Machine de Marly, exécutées par MM. Cécile et Martin.

' IK est un corps de pompe en fonte , et LM la partie horizontale du tuyau • d’ascension, également en fonte. Le piston BB' est un cylindre creux en cuivre jaune, parfaitement calibré en delmrs; sa tige EE' est en fer forgé; son diamètre est tant soit peu plus petit que celui du corps de pompe. Ije cylindre qui forme le corps de pompe n’est pas calibré; le piston, dans son nioiivemeiit , ne touche passes parois; il frotte seulement coiifre le fourreau 1111 , en étoupes de chanvre ou de lin; ce fomreau occupe le lenflemeut de la partie supérieure du corps de pom}>c, et y est fortement serré par le couvercle de la boîte à caifat a/2«')8'yy', dont le bord inférieur |B, /£' est taillé en bizeau.

Des boulons à vis et écrous traversent les colletS}>', //', et en tournant les écrous, ils rapprochent le couvercle de la boite à caifat du corps de |K>mt>e; le creux aif-dessous de la ligne w est un réservoir d’huile, que l’on entretient pleiu, afin que le piston et le fourreau en soient bien enduits,

371. On remarquera dans l'intérieur du pistou une addition bien importante; c'est un petitcanal qui abôntit d’une part à la base siqiérieurc, et de l’autre à la paroi même du piston ; une petite soupape s est adaptée sur forifice supérieur, et l'orifice inférieur se trouve un peu au-dessous du

194 • f TRAITK

fourreau 1111 , lorsque le piston est au bas de sa œurse; ce canal ou conduit intérieur sert à expulser du corps de pompe, avant qu’il soit rempli d’eau, l'air qui s’y trôiive, ot celui qui se dégage <le l’eau aspin^. Le piston,’ à la fin de sa course, presse à la fois l’eau et l’air du corps de pompe; l’air qui occu|k>, dans la partie supérieure <lu corps de ]>om|>e, l’intervalle qui s«'*pare ce corps de pompe de son piston, est comprimé dans le canal ; cette compression ouvre la soupape s, et l’air est expulse ; s’il n’y avait pas d’air dans le corps de pompe, le refrnd(“ment du piston chasserait ui\ peu d’eau par l’orifice supérieur du canaL ( )n peut éviter celte j>crte d’eau , au moyen tl’un robinet que l’on ouvre de temps à aiitie pour l'expulsion de l'air.

Ix)rs<[ue le piston remonte, la soupape s est fermée, cl l’air atmosphérique ne peut pas entrer ilans le corps de |ximpe jwr la boite à caifat.

E^lication de ce que l’on nomme arrêt dans les pompes, et mojen de • l'éviter. . , • ' %

v]i. La science du mé-canicien ne se borne pas à connaître les lois du mouvement, et les moyens de le transmettre à un système de corps ; l’application de ces connaissances suppose des notions très-précises sur la forme, les dimensions et la position respective de toutes les parties qui composent* . les machines. On saura , par exemple , que dans un corps de pompe tel que KLRS ( fig. i , pl. lo ), le piston , arrivé au point le plus bas de sa course, doit être k peu de distance de la soupape A , placée entre le corps de pompe et le tuyau d’aspiration. I^e défaut qu’on nomme arrêt, se manifeste , lorsque cette distance est trop grande.

Les premiers cotips de piston dilatent l’air compris entre le niveau de l’eau XY et la sou|)a|>e A, et pour continuer à le dilater, il faut que le piston en descendant oblige une portion de l’air, compris dans l’espace qui sépare l’extrémité du piston île la soupape du corps de pompe, à sortir de cet espace ; or , une poition de cet air ne peut sortir que lorsque sa force élastique est plus grande que celle de l’air atftiosphérique; donc, si la course du piston est tellement petite que cet air ne puisse acquérir, par la compression du piston desccnilant, une force élastique au moins é^le à celle de l'air atmosphérique, le jeu du piston ne produira qu’iin changement de volume dans im air qui se dilatera et se comprimera successivement, et qui ne changera pas de masse; doù il suit que, pour éviter les arrêts, il faut que la course du piston suit assez grande pour que

• Digitizwt

. DES MACHINES. ’ •' ,g5

ce piston en descendant donne à l’air compris entre sa base inférieure et la soupape du corps de pompe, une force élastique plus grande que celle de l’air atmosphérique. Si cette condition n’est pas remplie , le poids de l’eau élevée dans une partie du tuyau d’aspiration, et la force élastique de l’air qui remplit l’autre partie de ce tuyau, feront équilibre à la pression atmosphérique, et le jeu du piston no changera pas cet éut d’équiUbrc.

, L’eau pourrait remplir tout le tuyau aspirateur AC et s’élever au-dessus de la soupape A du corps de pompe, et il est évident que, dans ce cas, il y aurait encore arrêt, si l’air placé entre le niveau de l’eau , qui est au-dessus de la soupape et de la base inférieure du piston, u’acquérait pas, lorsque le piston descend, la force élastique nécessaire pour vaincre la pression atmosphérique; car la soupape Bdu piston étant soumise à la fois à l’action de ces deux forces opposées, elle ne peut s’ouvrir que lorsque la première est plus grande que la seconde.

De ces quatre quantités, lo la hauteur du tuyau aspirateur, a“ le volume d’air compris entre la soupape du corps de pompe et la base inférieure du pistou au point le plus bas de sa course, 3" la course du piston, 4“ le nombre de coups de piston, on peut conclure la force élastique de l’air qui se trouve soit au-dessus, soit au-dessous de la soupape du corps de pompe. On trouve par un calcul simple la relation qui existe entre ces quantités, comme on peut s’en assurer eu lisant un très-bon article de M. de Prony , sur les pompes, page 3io du premier volume de son Architecture hydraulique.

ayS. 11 y a d’autres imperfections dans les pompes, qui se rencontrent plus fréquemment. La vitesse <lu pistou dans le corps de pompe étant connue, par exemple, de i6 centimètres par seconde (6 pouces ; c’est celle qu’on lui donne ordinairement), les vitesses de l'eau dans les tuyaux d’ascenslcin, et entre les oribees et leurs soupapes, doivent être réglées sur celle du piston ; cependant il n’est pas rare de voir des tuyaux d’aspiration d’un diamètre tellement petit , par rapport à celui du corps de pompe, que l’eau ne peut s’élever dans ce tuyau qu’en prenant instantanément une très-grande vitesse; et souvent l’effort nécessaire pour vaincre la force d'inertie est plus considérable que l’elïort appliqué au piston; ce qui devient une cause d arrêt, ou dune perte considérable du force motrice.

réservoirs d'air appliqués aux pompes.

■ Vjls- Lorsque le pjston forme le vide clans le corps de pompe, l’eau motiré

io6 • , TRAITÉ " ‘ .

et dans le tuyau d’aspiration et dans le corps de pompe, ou dans d'ascension; mais, dans le mouveiiient rétrograde du piston , il y a iuter^ ruptioii dans l’ascension de l’eau, et un passage continuel de l’état de nio^ ventent à l'état de repos , d’où résulte une grande perte de force motrictf. Pour éviter cette perte, on place prés du corps de pompe, tel que IK (fig. a, pl. lo), un l•ésc^voir ou récipient d’air G, qui cotnmuniqiie'-ay^lè tuyau d’ascension A'HF, par une ouverture H (indiquée sur la figüfie ||ar un trait ponctué ). Lorsque le piston B descend , pour fouli^ l’eati dans ^ le tuyau d’ascension, une partie ‘de cette eau entre dans le 'réctpiedt et comprime l’air qu’il contient ; lorsqu’il remonte , l’air comprimé en G réagit à la surface de l’eau , et ce Buide continue à s’élever dans le tuyau d’as* censiüti. ■' » ^ ’ - -v .

Le dessin qui sert à l’explication des pompes à feu (pl. i5) fait voir une pompe aspirante et foulante , avec un récipient d’air (E) haut de 5 mètres , et d’un mètre de diamètre, qui entretient la continuité du mouvement dans la colonne ascendante R.ST. Une' petite soupape ou robinet II, semblable à la soup’a|3e du bélier hydraulique ( fig. i, pl. 6, art. 207 et ai i ), met l’air extérieur en conimunication avec l’eau ascendante. Ixirsque le piston monte; cét air s’introduit dans le corps de pompe, et est entraîné par l’eau jiisque dans le récipient E. S’étant assuré quece récipient est plein d’air, en ouvrant les robinets e , alors on ferme le robinet U, et on ne l’ouvre que lorsque l’air, dans le récipient, est en trop petit volume pour agir , par son ressort, . sur la colonne d’eau du tuyau d’ascension. Ce robinet U, qui règle l’entrée de 1 'air atmosphérique dans le récipient, est une partie essentielle des v pompes destinées k. élever l’eau à de grandes hauteurs. L’absorption de l’air par l’eau est considérable; on a observé que sur uhe surface de 3q décimètres carrésj et sous la pression d’une colonne d’eau de 65 mètre» en hauteur, l’eau absorbait en 48 heures 56o litres d’air atmosphédque.

275. Ou se sert aussi d’un réservoir d’air pour entretenir un mouvement continu dans le tuyau d’ascension. Ce réservoir GG' (fig. i, pl. 10) est placé au-dessous de la jonction du corps de pompe et du tuyau d’ascension.

Ce tuyau est divi.sé en deux parties, CC et AD. La première est fixée sur le fond du réservoir d’air, et la seconde, séparée de la première par un intervalle CD, traverse la paroi supérieure de ce réservoir. Les premiers coups de piston B dilatent l’air dans le tuyau d’aspiration , et dans le réservoir GG'; k>r^ue le tuyau est plein -d’eaii, la pression de l’atmosphère élève l’eau dan.s le tnyau d'aspiration, soit que le piston monte ou descende. S’il; mon te, il forme dans le' corps de pompe un vide qui déter^

< DES MACinNKS. ’Vg,

mine l’élévation de l’eau; s’il descend, le vide moins parfait du réservoir d'air dilaté GG' produit un effet semblable à celui du vide formé dans le ' corps de pompe.

C’est principalement lorsque la pompe est très^loignée du réservoir d’eau à élever, pa#exemple de 5o mètrCs, qu’il convient d’employer le réservoir d’air dilaté. On pourrait au|tmenter k volonté la capacité de ce réservoir par des tuyaux d’un petit diamètre qui communiqueraient avec la partie supérieure du récipient d’air GG'. ;

376. Les pompes à un seul corps de pompe sont celles qu’on emploie'

le plus ordinairement; elles suffisent pour les besoins journaliers d'une seule habitation. Mais s’il s’agissait d’élever de grandes masses d’eau à des liaiiteurs considérables, les dimensions de ces pompes ne pourraient pas augmenter comme les effets à produire. On éprouve de grandes diffi*. cultés à fondre de gros tuyaux en fonte de fier, à les transporter, etc. On pre'icre, par cette raison, l’usage des pompes de moyenne grandeur, que l’on multiplie autant qu’il est nécessaire. i.

En combinant plusieurs pompes d’un même système, le réservoir d’air n’est plus. nécessaire pour obtenir un mouvoroeut coutinu de l’eau dan^ le tuyau d’ascension; la construction et l’entretien de ces réservoirs, tes moyens d’y renouveler l’air, présentent de grands inconvèniens , qn’on évite en suppléant l'action de l’air comprimé, par le jeu successif des pisitons d’un système de pompes. C’est ainsi qu'on élève l’eau à Marly , par les nouvelles pompes de MM. Cécile et Martin.

De la pompe à soufflets , fig. 4, pl- 10. ■.

377. 1.CS corps de pompe sont en cuir, et composés de rondelles coniques qui se replient sur elles-mêmes, comme on le voit (fig. 4, pl. ib). en l et en L. Un seul levier RS fait mouvoir deux tiges OP, MN, qui développent les rondelles en lès écartant les unes des antres, ou en les rapprochant. Lorsqu’on élève la tige MN, les soupapes DC, EF s’ouvrent, et' l’eau du réservoir (A) monte au-dessus de ces soupapes; lorsqu’on abaisse œtte même tige, les soupapes mêmes se ferment; l’eau refoulée ouvre, une soupape Latérale G, et passe dans une caisse qui commnniqtie au tuyau d’as- ' cènsion K. La même caisse est fermée par une soupape H qui s’oiivre ou se ferme, selon que la tige OP descend ou monte; l’eau du réservoir (B) passe par l’orifice n et s’élève dans le tuyau d’ascension K; dans le même temps, le corps de pompe LM se développe et reçoit l’eau du réservoir A.

.kj8 . TRAITE .

Soit que les tiges montent ou descendent, l'eau est toujours refoulée dans le tuyau d'ascension K., et ne peut ni rétrograder ni s’arrêter.

' De la pompe ù double piston, à t usage de la marine, pl. 1 1.

' ay8. Les pompes dont on fait usage sur les vaisseaux sont, ainsi que les pompes à incendie, disposées de manière qu’on puisse les faire maufleuvrer par un grand nombre d’hommes très-rapprochésles uns des autres. Comme on a observé que le mouvement du rameur est le plus favorable pour le développement des forces d’un homme, et que d’ailleurs les hommes qui composent l’équipage d’un vaisseau sont habitués k ramer, c’est cette espèce de mouvement qu’on transmet aux pistons des pomiies en usage' dans la marine.

La description de fa pompe à double piston comprend deux parties : la première est relative à la pompe même, et la secondé au raécanisnae par lequel on transmet l’action des hommes aux pistons.de la pompe; la jjompe est du genre de celles que nous avons nommées (art. aG6) pompes à fourreau. Un seul corps de pompe ABCD (6g. i et a, pl. it)contient deux pistons P, P' (fig. a); chaque piston porte deux soo|mpes(rig. »,); la tige du second piston P’ (6g. a) passe è travers le premier piston P, en glissant dans un fourreau en cuir; les deux tiges Se prolongent en dehors du corps de pompe, se coudent et viennent s’assembler à boulons dans un» navette /g, fixée à un arbre cylindrique et horizontal a (fig. a;, qui est soutenu par deux montans a'j' (6g. i ); ces montans, attachés au corps de pompe, sont terminés en fourchettes x, x(6g. i'), ou fers à cheval x (fig. a). L’arbre horizontal a, cd> est soutenu par ces fourchettes, et par une crapaudine r (fig. i)-, liée à utie épontille ou pièce de bois V ( 6g. i ).

6gure3 faitvoir laforme de l'arbre ab représenté par la section cirenfaire « (fig. a), x, x sont les deux collets qui tournent sur les fourchettes des' montans xytfg [6g. 3, etfig.3(a ], est la navette 6xée perpendiculairement à l'arbre./jy ( fig. 3 , et 6g. 3 est une traverse parallèle à 1a navette, fixée comme elle sur l’arbrê; cette traverse porte deux boulons (fig. 3) m . et n , dont le premier est plus court que le second; ils sont destinés è fixer les branches coudées des deux manivelles à la traverse; ces branches en-trent dan» les boulons m et n, et y sont maintenues par des clavettes attachées à de ptîiite» cliaines iy , i'y , ■îy . La 6g. 4 représente les manivelles LL»mi, LLrm; le levier LL de fa première porte une branche f/sr coudée ep t; le second levier LL porte aussi une branche «g qni s’assemble carré-

• DKS MACHINES, ment sur l’extremité ts de la branche <»udée rstt' ; l’antre extrémité ,rr de cette branche rstt' est cylindrique , et tourne dans la crapandine z (fig. i), attachée à l’éponlille ou pièce de l>ois V. La première manivelle Ll^a (fig. est fixée à l’arbre aà qui fait tourner la. navette par io btiulon m de la traverse ; de même, la manivelle LTym qui entre par une ouverture carrée sur l’extrémité a de l'arbre , est fixée à cet arbre par le boulon n ■ .de la traverse pq.

On place lo hommes dans l’intérieim du chfts.sis qui forment les branches des manivelles, et la hommes en dehors de ce chAssis; ces aa honnnes donnent aux branches lÆ, des liianivelles un mouvement circulaire alternatif qui se transmet A la. navette,^ (hg. a) et aux pistons P, P'. Au bas du corps de pompe ARCD est une heuse ou chopine dont l’entonnoir est conique, et qui porte deux soupapes à clapets, telles qu’on les voit'fig. 5; l’eau soulevée par les pistons s’écoule par le tuyau HH (fig. i et a).

"^yiutres pompes produisant un. mouvement continu de l’eau dans les tupau.r d’aspirjtiion et d’ascension, pl. i3.

a79. Un tuyau AB (fig. A, pl. J 3) d’aspiration, dont l’extrémité plonge dans l’eau qu’il s’agit d’élever, se bifurque en deux branches BC, BC' qui aboutissent A deux boîtes CE, CE'. Le piston P qui est plein, se meut dans un cylindre LL'; la tige du piston traverse une boîte à calfat S, qui ferme la communication du cylindre LL' avec, l’air atmosphérique. La botte CK est divisée en detix parties CD , DE par une cloison ; au milieu de cette cloison est une ouverture t), à laquelle répond une soupape qui s’ouyre de bas en haut. A l’extrémité de la branche RH du tuyau d’aspiration, correspond une deuxième soupape qui s’ouvre de mémo de bas en haut; la partie CD de la boîte à soupape CDE communique avec l’extrémité inférieure L <lu corps de pompe LL'.

La boite CE' est de même divisée en deux parties CD', DE* par une cloison D' dont le milieu o' est fermé d’une soupape qui s’ouvre de bas en haut; à l’extrémité H de la brandie BH du tuyau d’aspiration , n>pund une autre soupape qui s’ouvre de même de bas en haut. I-a partio’Gl) de la boite CE communique avec l'extrémité supérieure L du corps <!»■ pompe LL'.

, Le tuyau d’ascension A’B' se bifurque en deux brandies qui commu- ’ niquent avec la partie supérieure E et E' des deux boîtes à soupajics.. Voici le jeu de cette pompe.

• Ix>rsque'le piston P monte , la soupape ^ de la boîte CDE est ouverte, et la soupape a de la même boîte "est fermée. Dans le même temps, la soupape 3 de la boîte CE’ est fermée, et la soupape 4 de la même boîte est ouverte; lorsque le pistou P descend, les soupapes a et 3 sont ouvertes, et . les soupapes i et 4 sont fermées. Soit que le piston monte ou descende, il partage toujours le cylindre EL' en deux parties, dont l’une contient Téati qu’on élève par refoulement dans le tuyau d'ascension A'B', et dont l'autre contient l'eau élevée par la pression atmosphérique dans le tuyau d’aspiration ABU ou ABU'.

a6o. Le piston est, dans une pompe de cette espèce, la partie qu’il faut renouveler le plus souvent et qui exige le plus d’entretien. Lorsqu’on emploie des boîtes à calfat,on ne peut changer ou réparer le piston qu’en démontant le fond siqiérieur du corps de pcftnpe. Pour éviter cet inconvénient, on substitue, à un corps de pompe unique, deux ^ ou plusieurs) corps de pompe L, 1.', comme on le voit dans la fig. B. Les tuyaux d’aspira- . lion AB, et d'ascension A'B', sc bifurquent et aboutissent aux boîtes soupapes CDE , CD’E', qui sont semblables aux boîtes de la figure précédente A, et qn’on placé aux extrémités inférieures des corps de pompe L et L'. Chaque piston P et P' a sa tige, et les deux tiges TT', u' sont mues jiar une seule crémaillère ou par une roue, de manière que l'une monte tandis que l’autre s’abaisse. H est évident que par ce jeu simultané des deux pistons, le mouvement de l’eau dans les tuyaux d’aspiration et d’ascension, est continu.

adi . I.ia pompe fig. A (pl. i3) deviendrait un soufflet d’air i jet continu, si Textrémifé A du tuyau AB était hors de l’eau et dans l’air atmosphérique; l’air aspiré par ce tuyau aurait un mouvement continu dans le tuyau A'B', ‘que l'on peut concevoir terminé par uuo tuyère horizontale.

‘ En supposant la même pompe totalement plongée dans l'eau, de manière, que l’horizontale XY fût le niveau des eaux, elle serait /oulante, avec jet l'ontinu dans les tuyaux d’aspiration et d’ascension AB et A'B'.

D< la Machine hjrdrauiique de Rannequin, établie sur un bras de la Seine, près Marly,f\. i etii. ^

^ a8a. Cette Machine, autrefois regardée comme im chef-d’œuvre, n’exislc ’ plus; depuis le août 1817, elle est remplacée provisoirement (eu 1819 ) |iar un nouveau système de pompes. Un-célèbre mécanicien S‘*’nbrt Renkin, ■ dit Raiincquin , né datis le pays de Liège, en i644« décédé à Marly eu

• DES MACHINES. aof

1708, en avait donné le plan, et avait été chargé de l’cxéciitSt'; il la mit en état d’agir en i68a. On croit qu’elle a coiité 8 millions de francs, monnaie du temps (i68a), ou 4<> niilKons de notre monnaie. A l’époque où elle élevait la plus grande quantité d’eau, elle versait dans les' bassins de Marly SyGS métros cubes d’eau en a4 heures. La hauteur à laquelle un élevait les eaux était de 5oa pieds, ou i65 mètres; Bélidor a examiné la Machine de Ranneqiiin vers l’année lySS, et en a fait la description ilans son Airhitecture fgrdraulûfue , a* vol., 1" partie, art. 1093, page igS; ce qui suit (art. a83-a85) est en partie extrait de cet ouvrage.

a83. Le bras de la Seine qui met en mouvement les roues hydrauliques de la Machine ibumit, en a/J heures, 4 millions 800 mille mètres cubes d’eau; la chute moyenne est 1,6 mètre; un mur de barrage et des vannes séparentiles hautes et basses eaux «le la Seine, {yojrez le 14* cahier du Journal de l'Ecole Polyteelmique , page ag3.)

Les roues hydrauliques sont au nombre de i4; les axes de ces roues cominuniquent leur mouvement à des pistons de pompes aspirantes et foulantes; ces pompes sont au nombre de a53, distribuées en trois lignes; elles sont établies, les premières sur un pont de bois, près des roues; les secondes à un puisard placé à i5o pieds ’(4g mètres) du niveau des eaux dé la Seine; les troisièmes à un autre puisard qui est élevé au-dessus du premier de lyS pieds, et qui est au-dessous de la plate-forme de la tour de 177 pieds.

I.es roues é ailes font mouvoir en même temps et les pompes établies . sur le pont, et les leviers qui communiquent le mouvement aux pompes du premier et du second puisard. >

La description des pompes serait inutile; elles ne différaient pas essen-< tiellement des pompes de cette espèce déjà tiécrites, mais il est intéres.sant de voir par quel moyen le mouvement d’une des roues se transmettait à une distance de 3a4 toises (63i mètres) qui sépare la rivière du second puisard; c’est ce qui est l’objet du dessin (pl. ta). ^ ^ ,

Transmission du mouvement à de grandes distances.

a84. I>e plan (fig. i, pl. ta) fait voir l’arbre aa d’une roue à ailes mue* par l’eau; deux manivelles B’, C, placées aux extrémités de l’arbre, transmettent le mouvement de cet arbre à deux tringles en fer BD, CK (üg. a),

B D’, CK' (fig. 1). ,

La tringle BD, B,D' donne un mouvement de va et vient» une autre

Digitizc

aoa TRAITÉ •

tringle en fer ff ... (fig. i), FF... (fig. a); cette transrabsioB s« fait au moven de leviers en bois DF, D F', mobiles sur des axes horizontaux £, £', (fig. a), fixés entre les poteaux jumelles, tels que tt, (fig. i) ; chacun de ces leviers porte à ses extrémités deux boulons F et D (fig. a), F' et D‘, autour desquels les tringles peuvent tourner. . > • - ^

• En multipliant les leviers et les poteaux jumelles w, »' (fig. i), dans une certaine direction, le mouvement de la roue à ailes se transmettra à telle distance qu'on voudra, dans cette direction f s’il est nécessaire do changer la direction du mouvement, en conservant le même système de leviers, on opérera ce changement très-simplement au moyen de leviers coudés , tels que STV (fig. i ), mobiles sur un axe vertical T, et garnis de boulons S, V. Le mouvement de la tringle y/" se transmettra è la tringle VX, dams telle direction qu’on voudra, par un mécanisme semblable à celui qu'ou emploie pour les sonnettes des apparteroens. I^a tringle CK (fig. a), C'K’ (fig. 1 ) de la manivelle aC' (fig. i), AC (fig. a), fiiit mouvoir les pistons PQ , P Q’ de deux corps de pompe R, R' (fig. a ) , y>, />' (fig. « ), au moyen d’un levier coudé KuL, qui tourne surün axe horizontal t (fig. a), t (fig. i), et qui est fixé entre deux poteaux jumelles /j. , (/.'•, la tringle LM et les boulons K, L, M (fig. a) transmettent le mouvement du levier coudé, au levier droit MN mobile sur un axe O, et aux pistons PQ, P Q', tringle VX (fig. i), d’une direction quelconque VX, et un levier coudé semblable au levier KtL (fig. a) donneront de même même un mouvement de va er vient à des pistons qui seront placés à une distance quelconque de la roue à ailes. ’ i • - . • .

a85. Iæ même dessin (fig. i et a) fait voir le plan et l’élévation de l’une des i4 roues hydrauliques de la Machine. Son diamètre, en dehors des,' ailes, est de 36 pieds ( 1 1 ,7 mètres) ; le nombre d’ailes est de 36.

Chaque aile a de longueur 1,46 mètres, et de largeur 4q centimètres. 11 y a d’autres ailes plus grandes, fixées sur les rayons de la roue, et plus près^u centre; elles servent à l’époque des grosses eaux, lorsque les premières sont noyées.

786. £11 1694, la Machine donnait 3oo pouces d’eau (à 19,3 mètres cubes le pouce); ainsi chaque roue hydraulique élevait moyennement îio pouces en heures; c'est à peu près ce produit qu’on obtient avec chacune des deux roues nouvellement établies (en 1817) par MM. Cécile et Martin. Mais pour se convaincre que l’ancienne Machine était bien plus remarquable par sa grandeur que par sa bonne composilion, il suffira de jeter les yeux sur le tableau suivant, qui indique ’ les. décroisseroens des

DES MACHINES. *o3

produits , depuis l’année 1 694 ( douze ans après son établissement ) , jusqu'en r6i6.

< Produits, moyens en a 4 heures et pendant toute l'année.

(Années. 1694

t Pouces. 3oo

ia5

io5 —

( Années. 1 76 1

(Pouces. 7 a

lia

lia

(Années. 1774

OC

( Pouces 95

( Années. 1 78.1

en

1 Pouces. 60

(Années. 1794

i8oa

) Pouces. 44 ( Années. 1 807 1 Pouces, a 1

Une grande partie de la force motrice se détruisait sur la Machine même ' ^ et en détériorait toutes les parties. I.es décroissemens des produits sont quelquefois suivis d'un accroissement; cela tient à ce que la Machine étant réparée, elle élevait pendant quelque temps une plus grande quantité d’eau. , 4

Toutes les fois que les localités permettront de cdAmuniquer le mou- vement à de grandes distances, par l’intermédiaire de l’eau qui remplit un canal ou un tu}’au , ce moyen sera préférable k la transmission par des corps rigides, tels que les leviers, tringles, bielles, dont l’ancienne Machine de Marly était composée.

Application des pompes à la presse hydraulique, pl. 11, fig. 1-4. •

a8y. L’idée fondamentale qui a précédé l’invention de la presse hydraulique est due à Pascal. Ce savant a fait voir dans son Traité de l’équiKbre des liqueurs, publié en i65o, que lorsqu’on verse un liquide dans un siphon k deux branches de diamètres inégaux, la partie de ce liquide con- ^ tenue dans la petite branche, fait équilibre à la partie contenue dans la grgndé branche quoique les masses de ces deux parties soient trèS-<lifférentes. Un autre fait non moins essentiel pour la construction de la presse

ao4 ■ ' TRAITÉ

üydmiiliquti e&tla trausniis&ion d'une pression quelconque, exercée sur le liquide de la petite branche, à toutes les molécules liquides'contenues dans la grande, branche. •

En 1 796 , M. Bramah de Londres prit une patente pour une Machine de son invention, destinéeà presser les cotons, papiers, fourrages, etc. La pièce principale de cette ingénieuse Machine, et qui la caractérise, est un fourreau du piston destiné à comprimer l’eau dans un corps de pompe ; ce fourreau est d’une forme telle que la compression de l’eau devient un moyen (Terapécher l’eau comprimée par le piston de s’échapper entre les bords de ce piston et les parois du corps de pompe. ^

Explication des figures i et a, pl. 1 1. *

a88. .\BCD (fig. 1 ) cadre de la presse; I cylindre dans lequel se meut le piston plein E'P; sur la partie' supérieure de ce piston est ajustée une plaque de fonte ElE, qui communique la pression aux objets H. Le four- ‘roau du piston £'F, qui est la pièce principale de la Machine, est dessiné à part fig. 3 et 4.

Qlt hg. I réservoir plein d’eau, dans l’intérieur duquel est ajustée une petite pompe huilante , dont le corps de pompe est indiqué par K, fig. i, et le piston par L.

• Y ( fig. a ) axe de rotation du levier SXY, appliqué à la tige OX du piston L ( fig. 1 ). M et N, fig. 1, sont deux soupapes en métal, qui ont la forme de càncs terminés par des cylindres. Le cylindre, qui termine la soupape latérale M, est en cannelures pour donner passage à l’eau du réservoir BQ, lorsque cette soupape est ouverte. La soupape N établit la communication des corps de pompes K et L

389. Le jeu de la Machine est facile à comprendre; les deux corps de pompeK et I (fig. i) étant pleins d’eau, lasoupapeM fermée, et la soupape N ouverte , la pression de l’eau par le piston L se transmet au piston F par le canal NN' et successivement à la plaque E et aux objets H. Lorsqu’on soulève le piston L ( fig. i ), la soupape M s’ouvre de côté, en allant de droite à gauche; l’autre soupape N se ferme; le contraire arrive, lorsqu’on abaisse le piston. La soupape M se ferme et la soupape N s’ouvre pour donner passage à l’eau dans le corps de pompe I; l'extrémité conique de cette dernière soupape N est attachée à un petit ressort qui l’empéclie de s’ou-; vrir par son propre poids; un autre ressort presse l’extrémité cylindrii^e. de la soupape M, pour la tenir fermée jusqu’au moment où le piston L

DES MACHINES. ao5

commence à s’élever. Une tige verticale TU, mobile sur sa ligne milieu comme axe, porte un mentonnet qui , en pressant la tète de la soupape M , oblige cette soupape à s’ouvrir; ce qui rétablit la communication entre le corps de pompe K et le résers’oir d’eau QU. Maintenant, veut-on desserrer les objets H, pressés par la plaque EE , on abaisse le levier YS ( Qg?a); la soupape N (fig. i ) s’ouvre ; et comme par hypothèse, la pression du meutonnet du la tige TQ tient la soupape M ouverte, le grand cylindre I communiquera au réservoir d’eau KQ,et la^ plaque E n’étant plus pressée, descendra en même temps que le piston E'F.

ago. Pour estimer la pression qui résulte d’un effort qu’un homme, plaéé àd’cxtrcmité du levier YS (fig. a) peut produire, supposons que la longueur, de ce levier soit un mètre, et que la distance YX soit de trois centimètres; un homme soulève facilement un poids de a5 kilogrammes, et ce même poids peut être pris pour la mesure de In pression qu’il exercerait à l’extrémité du levier; la pression au point X du mémo levier sera telle, qu’étant multipliée par o,o3 mètre, elle soit équivalente à aS^'X i'“;elle sera donc égale à 833 kilogrammes. Maintenant, soit,;î le rapport des bases <ies deux pistons L et FE';833 kilogrammes étant la pression exercée sur la tête du petit piston L, i6 fuis 833^ sera la pression sur la tète du grand pistou FË' ; ainsi les objets HH seront pressés par un poids de i33a8 kilogrammes.

Les deux corps de pompes 1 et K communiquent entre eux par une colonne d’eau NN';et comme rien ne limite la longueur de cette colonne, il s’ensuit que la pression exercée sur le piston du corps de pompe E peut se transmettre à telle distance qu’on voudra sur le piston du corps de pompe 1. , •

Fourreau du piston de Brama h. ^

agi. Dans les premières presses hydrauliques que l’on a construites, le piston FE du grand cylindre se mouvait à frottement dans une boîte à ’ calfat, mais quelque grand que fût ce frottement, ou ne pouvait pas obtenir la pression déterminée par le rapport des diamètres des pistons des deux corps de pompe parce que l’eau s’échappait entre le piston et la boite à calfat. Pour remédier à cet inconvénient , on avait d’abord attaché (fig; I ) sur la base inférieure F du piston un cuir en forme de calotte, dont les bords se prolongeaient au-<lessous dé cette base ; ce moyen était insuffisant, parce que l’eau filtrait par les têtes des vis qui fixaient le ciUr ; celui qui est indiqué par les figures 3 et [\ empêche cette tiltration , quelque grande que soit la pression de l’eau. - ^ -

ao6 ' — TRAITÉ " »

On place au-dessous du calfat un fourreau de la forme d’une couronne en cuir, dont la section paV l’axe du grand piston a pour contour un demicercle tapgent à deux lignes droites. Le^sommel du demi-cercle touche le fond de la boîte à calfat, et les. deux droites s’appliquent l’une sur le piston et l'autre sur les parois du renflement du corps de pompe. Un anneau métallique, fixé sur le même renflement, maintient le fourreau. A mesure que l’eau est foulée, elle presse la partie annulaire et concave de la couronne, qui produit l’effet d’un coin; les bords de cette couronne, en s'appliquant contre le piston et le renflement du corps de pompe, ferment toute issue Il l’eau; plus cette eau est foulée, mieux elle est retenue dans l’intérieur du corps de pompe. "

Explication des fig. 3 er 4> relatives mi fourreau du piston de la presse hydraulique , pl . 1 1 .

II (fig. 3) corps de pompe de la presse; FE’ piston plein, d’un diamètre un peu plus petit que celui de l’intérieur du corps de pompe; f f écrou percé à travers lequel passe le piston; la partie supérieure de cet écrou est évidée polir être remplie d'étoupe impreignée d’huile et pressée par nné rondelle. Cette étoupe sert à alimenter d'fauilc le piston , et à prévenir l’introduction d’une substance étrangère, qui fuirait en interrompre le jeu.

ee renflement du corpr de pompe destiné à recevoir la couronne de cuir, et à snpporterle disque métallique sur lequel repose la couronne, avant que la pression exercée sur cette coufonne l’ait fait adhérer aux parois du renflement el>à la surface du piston.

Fig. 4- Plan et coupe, i» de la couronng de cuir qui retient l’eau dans lecorps de pompe, quelque grande que soit la pression ; a« du disque métallique : l’intérieur des sections de la couronne est ponctué sur ce dessin.

aqa. On construit à Chaillot, près de Paris(année 1819), sous la direction de M. Mongolfier, des presses hydrauliques destinées aux manufactures de draps; le grand piston F (fig. 91 ) a environ 700 centimètres carrés, et la pression sur un centimètre est à peu près de 70 kilogrammes.

La pompe aspirante et foulante qu'il emploie diffère de celle qui est représentée figure i ; elle êit double, c’est-à-dire que le même levier SX (fig. a) fait aller deux pistons de différens dianaètres. Lorsque le mouvement du plateau dé la presse se ralentit, on. tient la soupape du plus grand piston ouverte, et l’on ne presse que par le petit piston. I/Ç point d’ap-

■ DES MACHINES. " , . ao? ‘

piii Y (fig. a), au lieu d’étre fixe, est mobile; le levier SXY est taillé à sou extrémité XY en filets d’une vis d’un pas très-.tlongé; un autre levier porte à son extrémité supérieure un écrou qui engrène la vis, et en tournant le levier SXY avant de presser, on raccourcit autant qu’on veut la branclte XY de ce levier.

Quelle que soit la composition de la pompe aspirante et foulante, il est ' indispensable d’ajouter au piston plein de cette pompe une couronne de ♦ cuir (fig. 4)« semblable à celle qui entoure le piston du corps de pompe de la presse.

agÜ. Dans la presse (fig. i et a, pl. 1 1 ), le plateau supérieur est immobile, et le plateau inférieur fixé au grand piston !■’£', ou à sa tige, parcourt tout l’espace qui mesure la différence des volumes des matières, avant et après la compression. 11 y a des cas où celte course du plateau est trop étendue, et pour la diminuer, on a iiiiaginé'do rendre les deux plateaux mobiles. » ’

La fig. 4 { pi- supplémentaire C du P' chap. ) représente le mécanisme qui produit ce double mouvement./' e'est une portion du piston FE'(figt i, pl. a), niIH ir lin châssis solidement ^tabli , composé de deux montons ^ verticaux et de deux traverses horizontales HH, II U'. -^ ur la traverse supérieure U il', s’élèvent deux colonnes ««uses GjG, dont les coulisses intérieures reçoivent des montans verticaux. F/j ¥/, réunies par uue traverse horizontale FAF; cés monUins sont terminés inférieurement par des crémaillères. Deux roues dentées Rÿ R, de même diamètre, engrènent en dehors ces deux crémaillères, et en dedans, la double crémaillère de la tige DBdu piston /'e, prolongée jusqu’au plateau inferieur EE.

Les roues tournent sur des axes dont les tourillons sont sur une double traverse horizontale RR, fixée sur les montans verticaux du châssis fl, R'. Des galets II, placés aux extrémités de cette traverse, dirigent le moÿtWMiit^ des crémaillères F, F. I.«s roués sont aussi maintenues dans leûr pilHB de rotation par des coulisses A, h fixées au-dessous du plateau inr^^qiii siip-* porte les colonnes G, G. ' •

Ixirsque le piston f é et sa tige DR montent et descendent, le plateau inférieur B de la prpssc monte ou descend , en glissant à frottement sur les colonnes G, G; les-muesen tournant font descendre ou monter les crémaillères F, F, et le plateau supérieur Ai-Ge plateau descend de la même hauteur dont lé plateau inférieur s’est élevé; d’où il résulte que la course de ce dernier plateau n’est que la moitié de ce qu’elle aurait été, si, pour lar * même compression, -le plateaù supérieur eût été fixe. '•

ao8

Du régulateur de la presse hydraulique.

a94- On donne le nona de régtdeUeur à un tube gradué dont l'échelle," dittsée en parties égales, indique l’élévation du mercure^dans ce tube, et les variations de pression sur le piston de la presse hydraulique; les hauteurs de la colonne de mercure proportionnelles aux pressions, et les chiffres de l'échelle à parties égales, mesurent les pressions dont la presse est^ capable. Le tube de Mariette dans lequel on comprime l’air remplit le même objet; mais les parties de son échelle sont décroissantes; et lorsque la pression est considérable , les derniers degrés d’accroissement ne sont indiqués que par des lignes dont la longueur est à peine sensible. Pouf éviter cet inconvénient, on a proposé d’employer le .régulateur suivant ; ' ' * -

Soit AA' (6g. 5, pL supplémentaire C, !"■ chap.). nn petit tuyau rempli du liquide soumis à la pression qu’il s'agit de mesurer. On a adapté à l’extrémité de ce tuyau un petit cylindre A', ouvert par le bas, et fermé à sa partie sïipérieure par une boîte à çalfat E.

Un second cylindre LH, placé .au-dessus du premier et d’un plus grand diamètre intérieur, est terminé par deux boites à çalfat Let H. Cn troisième cylindre MN, placé au-dessus du second et d’un plus grand diamètre intérieur, est terminé dans sa partie supérieure par un couvercle NN, et dans sa partie inférieure par une boîte à çalfat M ; ces trois cylindres ont leurs axes sur la même verticale, et Us ne forment qu’un seul système, au moyen des boulons à vis et à écrous a, a' et b, b' qui unissent le premier éylindre au second et le second au troisième. Deux pistons B, R, 6xés à la même tige, glissent à frottement, l’un dans la boite à çalfat E, et l’autre dans la Imite L. Deux autres pistons F, G, 6xés à la même tige, glissent à frottement dans "les boites H et M. Le couvercle NN porte un petit vase I qui contient du mercure, et il est traversé par un tube OO' qui plonge dans le va.se'; ce tube est ouvert par les deux bouts. J«s trois cylindres A Ë, LH, MN, sont pleins d’eau,. et le petit vase 1 n’étant pas en totalité rempli de mcrcurê,le reste contient une partie de l’eau qu’on a versée dans le dernier cylindre MN.

295. I.e nombre de cylindres superposés, et réunis deux à deux'par des pistons à 6ge commune et de différens diamètres, est indéterminé; ce nombre dépend de la longueur totale du tube.gradué <K)','des rapports des ■diamètres des doubles pistons, et de la pression à mesurer. 1a pression du liquide contenu dans l’un des cylindres, se transmettant au liquide du

cylindre supérieur par ua corps rigide terminé par deux pistons d’inégale grosseur, on conçoit facilement que la pression sur le petit piston se répartit sur la base du plus grand, et diminue par unité de surfijcc, dans un rapport égal à celui des aires des bases des deux pistons.

On ne sera obligé de luultiplier les cylindres ^ue dans le cas d’une trèsgrande pression. Si la pression n’est pas très-forte, on pourra se contenter du-second et du troisième cylindres. Alors le second cylindre LH communiquerait directement avec le tuyau AA', et le double pi.ston‘nK serait ■ supprimé. .. »

Supposons que l’eau contenue dans le tuyau AA' soit soumise à la pression d’une colonne d’eau de 160 mètres; la conduite des eaux de Marly a l’aqueduc de Versailles offre un exemple de cette pression. Prenant po^jr les diamètres extérieurs des pistons F et G , a et 8 centimètres , les pressions sur les bases de ces pistons seront dans le rapport de 4 * 64, ou de 1 à j6. Ainsi leau contenue dans le. cylindre supérieur MM ne sera plus comprimée que par une colunne d’eau de mètres ou de 10 mètres.

Cette compression est équivalente à celle d’ifne colonne de merciin;

."Ü niètres', ou de 736 millimètres (a pieds 3 pouces a lignes). Ainsi , la pression d’une colonne d’eau de 160 mètres sera trtesurée par une colonne de mercure de 736 millimètres., et un -changement de pression d’un métré sera mesuré sur le tube divisé en millimètres, par 4, G de ces parties. Quoique linsirument qui vient d’être décrit ait réellement portV objet de mesurer les effets de la presse hydraulique, on l’a nommé réguiateur, parce que Fhomme qui manu-uvre le pistou de ta pompe foulante est averti par cet instrument de ce qu’il doit faire pour obtenir une pression déterminée et constante.

I/e double mouvement des plateaux de la presse hydraulique, et le régulateur, sont de niivenlion de M. Aft/mjy. (Voyex le Bulletin de la Société d'encouragement de Paris, n® iZg, janvier 1816. )‘

L’analogie des pompes à eau et à air conduit naturellement à l'explication de la pompe qui est connue sous le nom de Machine pneumatique.

Application des pompes à la raréfaction de l’air; ejcplication de la .Wachine pneumatique, pl. 10. , .

396. L’objet de la Machine pneumatique est de raréfier l’air dans un vase ou récipient qui contient ce fluide; on dilate successi veinent l’air de ce récipient, et dans les bonbes Machines pneumatiques l’air peut arriver

■ TRAITh;

à ün degré de rarét'acliofi loi, que sa force élastique ne fasse plus équilibre . qu’à une colonne de mercure d’un millimètre.

Pig. I ,'plàn de la Machine. Fig. a, profil. Fig. 3, élévation, plane, lo.

Explication des figures i — 4-

■' AA(fig. i) récipient ou cloche en verre, dont les Iwrds circulaires, parfaitement dressés, s’appliquent sur une glace également bien dressée, c’est-àdire , dont la surface est plane ; cette glace est fixée sur un plateau en 'cuivre EF. • . ‘ ^

B et C deux corps ‘de pompe en verre ou en métal , dans lesquels sC meuvent deux pistons poussés |>ar une roue qui engrène dans une double crémaillère représentée fig. 3. , '

D;ûg. i) éprouvette dont oiî voit la projection en I)' (fig. a), gh robinet de l’éprouvetle;,GH autre robinet qui prend trois positions différentes. Dans la première, il établit la communication du récipient et des deux corps de pompe; daùs la sccondc,’il intercepte toute communication du récipient', soit avec les corps de ^>ompe, 'soit avec Pair extérieur; dan.sla troisième, U établit la communication du récipient avec l’air extérieur, et ferme lé conduit qui va du récipient aux corps de pompe. ‘ " . '

ag7. La fig. 4 indique la construction du robinet, qui est la pièce prin- , cipale de la Machine pneumatique; son barillet a deux ouvertures diamétralement opposées et qui sont placées dans ladircction (M) (fig. i) du tuvau qiii conduit l'air du récipient A.ia'îix corps de pompes B,C. Sa clef est percée dans deux sens'; d'abord diamétralement, suivant un canal cV’lindrique dont la section circulaire est d(fig. 4); eiisuite parallèlement à l’axe du robinet, suivant un petit canal qui se courbe pour arriver en c; les deux orifices c et d sont de mémodiamètre, et ont leurs centres sur la même section circulaire de la clef du robinet , de sorte qu’en tournant le robinet d’un quart de révolution, ces orifices répondent alternativement aux deux ouvertures du barillet; le quart de révolution' pouvant se faire à droite ou à gauche, la clef du robinet prend les trois positions 'suivantes : ,

position du robinet. Le canal d (fig. 4) communique aveç le récipient et, le corps de pompe; la communication du récipient avec l’air extérieur est fermée.

position. Le canal bc communique avec le récipient et l’air extérieur, .Cette position est à ( de révolution de la première.

3*' position. Le récipient ne communiqué ni .avec le corps de pompe ni

ai I

avec t’air extérieur; cette position de la clef est encore à j de révolution de la première position , en observant que cette révolution est en sens contraire de celle par laquelle ou passe de la première position A la seconde.

' Explication de la fig. jeu de la Machine. ,

aqë. I..a fig. 5 est une section de la Alacbine par le plan vertical XY (fig. i ); elle comprend la projection de l’un des corps de piompe. marqué i). Cette projection fait voir le piston P inu par la crémaillère,

et une soiipa|>e conique S dont la tige tient à frottement sur la tête du piston; cette tète de piston porte une soupape dont on voit toutes les parties fig. 6 («) et G A.

A’ (fig. 5)- est le réçipient^us lequel il s’agit de raréfier l'air. ,11 communique par le tuyau abcd au corps de pompe C. Ayant rois la clef du robinet H dans la première position (art. on soulèvole piston P;-Ia

soupape S, dont la tige est eiitrcduée par le piston, s’élève au-dçssus de l’ouverture S'; l’air du récipient A* augmente d’un volume égal à celui que le piston P parcourt ;4<>rsqu’on abaisse ce piston, la «pupape S reprend la position S ; celle du piston s’ouvre et doune issue à l’air du corps de pompe; U, meme jeu de soupapes et de pistons a lieu dans Iç second corps de, pompe B (fig, I,iOrsque l’air du récipient est très-raréfié, sa force élastique dimiiuiè, et c’est par cette raison qu’on est obligé de faire soulever la soupape S par le jiiston P (fig. S), qui est traversé par la tige de cette soupape. J

aqp. Le tube ahe (fig. 6) comtminique avec l’éprouvette; l’éprouvette est un siphon à deux branches égales, l’une.ouverté par le haut et l’autre lerqiée ; la branche lermée est remplie de mercure; comme elle est d’une fiauleur mbindre que 76 centimètres, la pression de l’atmosphere tient le mercure dans la partit la plus élevée de cette branche; à mesure qu'on raréfie l’air, la pre.ssion diminue, le mercure de la branche fermée descend, entre dans la branche ouverte, et lorsque les Machines ont le degré de perfection qu’elles' peuvent atteindre, on parvient à une différence d’uri millimétré, entre les niveaux du mercure dans les deux branches. Un roquet e ouvre ou ferme à. volonté-la communication du tube abc et de l'ér prouvette.

3oo. Pour conserver l’air dilaté A son maximum dans le sécipiejit A , on met la clef du robinet dans la troisième position; enfin, poiu- faire rentrer l'air exteneur dans le récipient, on met la clef du robinet dans la

a I a • TRAITÉ

second*; position , et afin que l’air rentrant pe soulève pas trop brusquement le récipienr, on ferme le petit canal td>c ( fig. 4) d’un bouchon métallique, qu’on retire peu è peu pour régler le mouvement de .l’air extérienr. fin supposant le vide parfait dans le récipient A‘, les premières molécules d'air s’y introduisent sous la pression atmosphérique’avec une vitesse qu’il est facile dc|calculer, car la pression atmosphérique étant mesurée par une colonne de mercure de 76 centimètres, eHe est équivalente an poids d'une coloniic d’air soumis à cette pression , qui aurait même base que la colonne de mercure, et dont la hauteur, 7963 mètres, serait k la première hauteur, 7G oentimètres, dans I» rapport de la pesanteur spécifique du mercure à celle de l’air; mais la vitesse.de l’air rentrant dans le vide est égaleà celle qu’un corps |>ent acquérir en toraba'ntde cette hauteur, 7963 mètres? d’oM il suit i|iie cette vitesse, calculée d'après rfs donnée», serait au premier instant ( note page 4) de Sgï mètre» par secdhde, vitesse qui ne surpasse celle du son que de 58 mètres. . - • . .

De la pompe à comprimer l’air, pl. to,' fig. 7. . .

-3oi. Un tube ‘bien calibré AB sc visse sur une Crosse de fusil à vent,

( ou tout autCe vase V dans lequel on veut comprimer l’air; è l’ouverture de ce vase est une soupape -O qu’un 'ressort à hélice tient fermée. Vers l’extrémité A du canon , est une autée soupape O’ qui s'ouvre de dehors en dedans, et qui est placée li l’un des bouts du petit Uiyati D, soudé sur le tube AB. Ce tuyau D communique ou avec, l'air extérieur, ou avec un . récipient rempli d’un gaz. Lorsqu’on lève le piston, la soupape (V s’ouvre , et le canon s’emplit d’air 01» de gae. Lorsqu’on abaisse le piston, l’air comprimé ferme la soupape O', ouvre la soupape O et entre dans le vase V. Relevant le piston, cette dernière soupape se ferme, et le canon s’emplit de nouveau. * . , *

Des conduites d’eau ou d’air,' et des tuyaux compensateurs.

3oa. IjOs' tuyaux compensateurs ont pour objet d’éviter -les ruptures que les conduites d’eau ou d'air éprouveraient par la variation de température. I.es grandes conduites pour la distribution des eaux sont ordinair . rement composées de tuyaux de fonte de fer de a ( mètres de longueur, a5 centimètres de diamètre intérieur, etao millimètres d’épaisseur, pouls moyen 35o kilogrammes, {f'oyei la description des ouvrages à exéeiitcr'

DES MACHINES. ai3

|Kuir la distribution dn eaux de l'Chircq dans Paris, parM. Girard, tSio.) Chaque tuyau porte à ses extrémités une bride en retour d’équerrç, dont la saillie sur le corps du tuyau est de 8o millimètres. Chaque bride a a5 millimètres d’épaisseur; elle ae raccorde par un congé avec la surface extérieure du tuyau; elle eat percée de six trous carrés,' de a5 millimètres lie côlé.'dics tuyaux d'une conduite sont posés boiit à bout sur des consoles, pi placés de manière que les trous des brides de deux tuyaux cotitiniis se raccordent les uns aux autres. On lai.sse entre deux tuyaux un intervalle pour recevoir des rondelles de plomb et de flanelle, ou mieux de, carton bouilli dans une dissolution d'huile et de blanc de plomb. On joint deux tuyaux consécutifs au moyen de six boulons à écrous qui entrent dans les trous des brides. On place de 'loo en loo mètres un tuyau compensateur, de la forme suivante {yojrn fig. 8 A, pl. j3) :

Soient AB et CDA'B' deux tuvaux consécutife d’une conduite d'eau. On suppose que l’écoideraent a lieu du premier dans le second. Le tuyau .VR est terminé ]>ar deux renflemens successifs £F, GH. Lorsque la conduite s-ârie de longueur par la température, l’extrémité CD du tuyau A'B' se meut dans le premier renflement EE. IjC second renflement GH est garni comme une boite à calfat, et pour serrer cette garniture, on se sert d'un bout de tuyau PQ terminé d’un côté en biseau, et de l’autre par ime bride M>' , 'opposée à la bride IK. du tuyau .\B.. En Rapprochant ces demi brides par des boulons è vis et écrous, on serre assez la gamiUire GH pour que l’eau ne puisse plus sortir.

Si la pression était considérable, de i6o mètres par exemple, comme è Marly, on emploierait avec avantage le fdiirtx>aii en Cuir (art. agi}, qui se pincerait, de la meme manière que pour' le cylindre de la presse hydraulique, daiis le reufleinent EF, au-dessus du calfat GH.

I,a fig. a, pl. lo, représente une autre forme de tuyau compensateur; un fourreau de cuir embrasse le tuyau mftle ABCD, et se replie entre les dettx brhles KL, K'I.ii réunies par des botdons à vis et écrous. En ajoutaiU au fourreau lo couronne annulaire de cuir, et en supposaillt la pression sur la partie concave de cette couronne assez forte, le second tuyau compensateur, quoique plus simple que le premier, remplirait le même objet.

.3o3. Pour compléter la description des ptarties qui composent une |M>rape , on a réuni sur la planclie 1 3 les projections des différentes espèces «le pistons et soupapes ; les flgures qui se rappoilent-au même objet sont marquées des mêmes chiffres. *

Figt I a, fig. I b. Piston- d'une pompe aspirante, avec soupape à clapet.

ai/| . traite;

Fig ■» a, âg.' Piston d'tme pompe à étrier, avec soupape à clapet.

Fig. 3 <1, fig. 3 bi Pistou plein. , ...

Fig. 4 ' fioyau xlwt piston plein , dont les bords sont formés de rondelles * de cuirs traversées par un noyau ,'ou de fils de chanvre roulés sur ce même noyau.*'' < ■ ' ^ .

Fig. 5 a , fig. fi fig. 5 c. Piston avec deusT soupapes à clapet. . : .

abed (fig.' 5 b) est, la section d'un piston eu cuivre dont l'intérieur est creux, et qui est garni à l’extérieur d’un cuir^en bourrelet

adghéjà^. Su), ac/(fig. 5 b) sont les projections du fond supérieur du pis- ' ton , ^i est plein suivant la traverse gA (fig, 3 a). On couvre ce piston d’un disejue en .cuir, qui jx>rte denx' soupapes à clapet, séparées par la bande ou traverse gh. La tige du piston qui passe par l’ouverture ^ (fig. 5a) de la traverse gh, a une base de même forme qoe cette "traverse., en sorte que le cnir de la double soupape est serré entre la bande gh du piston et la hniÿjhi 11 tige de ce piston cette tigé est fixée à la partie iuférieure du pisl^lll^V'Hne clavette l (fig. fi b). I,«s deux parties mobiles du cuir ont chactine la forme d’un segment circulaire, qui est serré à vis entre deux autres segmens m, n (fig. 5 b), et m', n en tôle de cuivre ou de fer. ' - , .

Fig. 6. Piston élastique formé par Veau et V air contenu dans une enveloppe 'flexible. . ' . ‘ ,

ab, cd sont deux disques circulaires an cuivre soudés à un c^'lindre creux L'extérieur et l’intérieur de ce cylindre communiquent entreeux par les ouvertures faites sur les parois ; uu sac en cuir kk est attaché par des fils sur les bords des.disquos oA, c<f. -

.. -K est le tuyau d’aspiration d’une popipe, avec une soupape S ; B en est le tuyau d’ascension. . .

La soupape S étant fermée, on verse de l’eau dans le corps’de pompe LMNO et dans le tuyau fi d’ascension; ensuite on introduit le piston abcd ' dans le corps de pompe. Lorsqu’il descend, la soupape s s'ouvre ^.arrivé ■ au point le plus bas dé" sa course, c’est-à-dire à la naissance du tuyau d’ascension B, comme on le voit dans la figure, il est rempli d'eau et. d’air comprimé. J a cuir dont le sac est formé presse les parois du corps de pompe, et intercepte ht communication de la partie du edrps de pompe qui est au-dessous du piston, avec l’air extérieur. ’

\ Le principal avantage des pistons élastiques consiste à rendre la pression de ces pistons contre les parois du .corps de poqipe, indépendante, des 'petites inégalités de la surface intérieure de cas parois ; le piston décrit dans l’article suivant joint ^ cet avantage celui d’une plus grande solidité.

nfe WACniNES'*^ . , ai5

* Fig! fig. 7 A. PisSn métallique à ressortr. ^

3o4- La lête de ce piston, est composée d’un plateau circulaire en fotite de ifer, et d’une couronne cylindrique qui repose sur le platenii. Cette couronne est formée de plusieurs pièces dont les joints < pris dans l’épaisseur de ces pièces, sont à reœuvremerU.- On fixe sur le plateau de petits supports qui sont traversés par des ressorts destinés a •maintenir les pîèires qui forment la couronne dir piston contre le corps de pompe. Chaque pièce est pressée par des ressorts placés à ses deux extrémités." *

On a exécuté des pistons de cette espèce pour des pompes qui sont établies à. Roche, Frcsne',‘Ferrot (département de l’Ourthff^ Le corps de |x>mpe, qui est en fonte de fer, a pour diamètre i34 centimètres. iComme on sait par expérience qne le cuivre s'use très-peu en frottant contre (c fer, ori compose la couronne du piston de qttètre rondellea de cuivre ; cha- , cnne de ces rondelles a 3 centimètres de hauteur et autant d’épaisseur. 1^8 sections horirontales de deux rondelles consécutives se sur

une longueur de 4 centimètres: Ia pression des ressorts est assea grande pour empêcher les parties qni composent la couMnna du piston ^ se • séparer dans le sens de la longueur dir corps de pompe; maW si elle n’étah pas asate’ grande , on donnerait à chaque support des ressorts^ ta. fomie d’.iui angle droit, dont un côté serait parallèluau plateau, et la couronne du piston ne pourrait pas s’élever an-dessus de- cette branche. Âu-deseus ^ la partie du plateau qui n’est pas-couverte par la couronne, on adapte deux 50iq>apea qui correspondent à deux ouvertures faites dans ce plateaii. Chaiaine de ces ouvertures B.('fig. 7 b) la forme d’un segnaent circulaire A t>u B.

Autre piston rnétaUique à ressorts, fig. 7 « , 7 A pl. suppl. C, if chap.

Ce piston est formé de trois segmens cylindriques é^ux AA'B ÔB E,FE'G (fig. 7 A'I, séparés par troîscolns MIgu. KbdL, ffefÿ, de même hautenr qtie les segmens. Un ressort d’une seule pièce OPRQO>, dont les extrémités O, O' ne se touchent pas, presse les coins contre lea segmens, et cenx-ci contre la paroi du cylindre dans lequel sc meut le piston. Trois autres segmens A'BB’, D'Et , FGG, et leurs coins tels que de

même hauteur que cetrx du premier rang, sont placés, par rapporté oes derniers, de manière que le coin du rang .snpérte<ir correspond au roiltmi du segment du rang inférieur, et réciproqtienient. Un secUnd ressort sem-

■Si

'î*,' pigltized by ^.rOOgle

ai6 TRAITÉ

blable au protViier pre^ les coins du rang supéileur; la hauteur des deux ressorts est égaie à celle des segmens.

arcs ag, bd, ef. etc., qui terminent les coins, sont de même rayon que les arcs des segmens. Lorsque les segmens s’usent par le frottement contre les parois du cylindre, les coins s’usent en méiite temps; et à cause de la pression des deux ressorts, leurs surfaces extérieures s’appliquent toujours exactement sur les parois du cylindre. • . • ,

I.es segmens et les coins du piston sont placés entre deux plans circulaires du support de la tige du piston. Ce support est en fonte de fer, et k piston en cuivre. Ijt 6g. 7 a fait voir les deux parties dont ce support est composé; la partie inférieure est un solide do révolution traversé [lar la - tige C’.''I>tte tige en dedans du noyau est conique; elle est retenue par une clavette XY (6g. 7 b), X Y (6g. 7 a). J^e couvercle du support est un autre solide de révolution; on 6xe ce couvercle par quatre vis S, T, U, V (6g. 7 A), S', T (6g. 7 a). La coupe du ressort du premier rang du segment est formée de deux lignes parallèles p, q (6g. 7 a); et celle du ressort du .second rang est p, q ; abdc est la projection des segmens et des coins; les * droites parallèles ab, ed, sont un pci^en dehors du contour extérieur du couvercle qui supporte la tige. ■

Fig. 8 a, pl. li.' Piston sans frottement contre le corps de pompe,. '

3o6. Soit Ë le tuyau d’aspiration d’une pompe. Fie tuyau d’ascension, deux tuyaux communiquent à un troisième AABB' d’un plus grand diamètre, dont la hauteur est à peu près égale à celle du jeu du piston. Ce* tuyau intermédiaire, exécute eu bois ou en métal, se compose de deux autres tuyaux égaux, qu’on réunit par des Itoiilons AA', BB n vis et écrou^ après avoir placé entre ces derniers tuyaux le cuir qui forme . la partie principale du piston. Ce cuir a la forme d’un vase cylindrique, dont les bords sont circulaires et perpendiculaires aux parois du vase, en sorte que la Action du cuir par le plan de la 6g. 8 a est CoAcD; on voit par cette même 6g*e, que les bords du cuir qui séparent les deux parties ABCP,

A B CD du tuyau AA BR’, sont fortement serrés entre ces deux parties par ' les boulons AA', BB . Un pose sur le fond bc de la bourse en cuir abcd, une planchette ef, et sur cette planchette, la tige LM NO du piston. Des vis et écrous N, O assemblent la bourse en cuir, la planchette et la tige du piston, de sorte qu'en soulevant la lige dans le tuyau d’ascension F, te fond de la • Iwurse abcd passe de bc en b'c, et par le mouvement de va et vient de celte tige, ce fond se trouve alternativemeat au-dessus et au-dessou^ du lx>rd sup^ieur, 6x« en Ca<f D ; ce qui oblige le. cuir à se plier cootiuuelle-

ment suivant la tàrconférence ad, comme ciiarnière. Aussi a-t*on reconnu par expérience que cette partie du cuir, voisine des bords 6xcs, s’use ' très-promptcment.

Sur ie'milieu de la planchette ç/î est une ouverture circulaire P, à laquelle correspond une soupape QR à clapet, dont la charnière est 6xée à cette planchette. L’étrier NMO de la tige du piston permet à la soupape de s’ouvrir et de se fermer. Là soupape suivante est construite sur le même principe que le piston qu’on vient de décrire, et, à cause de sa légèreté, on n’emploie que très-peu de force pour la soulever.

Fig. 9 d, 9 A, pl. i3. Ces deux figures représentent une soupape (*) dont Mongolfier a lait l’essai pour son bélier hydraulique.

3o7, On emploie, dans la construction des pistons de quelques Machines pneumatiques, une soupape dont la partie principale est une virole ou cylindre creux en cuivre, taillé en vis à l’extérieur.'Au-dessous de la vis est une gorge sur laquelle on fixe par des fils un morceau de taffetas gommé. ^Ce taffetas est à une très-petite distance d’une plaque circulaire, dans laquelle 011 a percé quelques trous pour le passage de l'jiir; cette plaque sert de base inférieure à la virole; la base supérieure est aussi percée, afin que l’air puisse sortir de la virole. Le taffetas est destiné à fermer des trous circulaires placés symétriquement sur le disque en cuivre de la tête d’un piston. Sur le milieu de ce disque est un . écrou dans lequel on visse la virble en cuivre à laquelle le taffetas est attaché; le taffetas est fendu perpendiculairement aux rayons de la virole, et les fentes, au nombre de trois

■ ^)lm, 6g. go, est un bout du tuyau qui s'ajuste dans l’intérieur' et & la naissance du

tuyau d'ascensioa du bélier. La soupape se compose de plusieurs couples de cônes tronqués, qui s’emboîtent les up dans Jes antres , autour d’un axe commun. Cet axe est 6xé au centre d’un disque formé, oMimc une roue, d'un bord circulaire et de rayons ; ce disque sert dé base au premier cône tronqué , qui est accouplé avec un antre cône sans base. Ces deux cônes tout 6xés l’un i Pautre i une certaine distance; l’intervalle des deux cônes sert de' passage i l’eau, second couple de côoes tronqués n’a point de base; il s’emboîte dans ' le premiet couple , et n’en est séparé que par un cuir, dont te rebord couvre l'intervalle des cônes de ce premier couple. Un troisième couple, semblable au second, s'emboîte dans celui-ci , et le rebord du cuir qui les sépare est plie pour cousrir le second couple, et ainsi -. de suite. La somme des rebords de cuir ibrrne la soupape, dont l’ourertqre est la somme' des espaces coitipris entre les deux cônes de chaque couple. Tous les couples sont creux , et . leur axe commun qui les traverse n'esi 6xé qu’aux liases des deux couples placés aux extrémités; les cuirs cl les rebords sont maintenus dans leur position par la seule pression de l’eau qui est élcv^ dans le tuyau, d'ascension.

Digtlized 1

aia. “ TRAITÉ it

à qiiatre, correspondent à Is partie pleine du disque en ctiivre. lorsqu’on alMissé le piston, l’arr comprimé s’échappe par les fentes du taffetas; lors- - (ju’pn l’élève , ce taffetas, qui s’applique esacteraciit sur le disque, ferme lacommunication de l’intérieur du corps de pompe avec l’air extérieur.

308. Fig. lo. Piston de la pompe aspirante et foulante de Chaillot. O

piston appartient à la pompe dessinée pl. i5, chap. 1er; son diamètre-est detiSo millimètres. U (Gg. lo, pl. i3)~estle robinet par lequel on introduit l’air atmosphérique qui se comprime dans un grand réservoir dont on a fait voir l’usage (art. 374, chap. I'*’). 1

Fig. 1 1, pl. i3. GH est le piston du cj'lindre à vapeur de la machine à feu de Chaillot, à simple effet; le diamètre de ce cylindre est de i6a4 millimètres.--

Fig. 13 n, 13 A, 13 c: Soupape- destinée à ouvrir et à fermer alternativement la communication d’un tuyau cylindrique GHKL avec deux autres tuyaux cylindriques ABCD, CDEF séparés par une cloison circulaire CD.

La soupape S (iig. la a) tourne sur sa charnière D et passe alternativement' de la position S à la. position S' ; ses deux faces DP, DQ. s’appliquent l’une sur l’ouverture p du tuyau ABCD, l’autre sur l’ouverture q du tuyau CDEF.

Les fig. 13 A et 1 a c sont deux projections faites parallèlement aux plans CD, GF (fig. 13 a). . ‘ •

Fig. i3. Soupape sphérique.' ï A soupape S est destinée à -fermer l’ouverture s, garnie de rondelles de cuir coupées en zone sphérique.. Pour régler la distance dont la soupape peut s’écarter de l’ouverture on fixé au tuyau.

ABCD une muselière abcdf-A trois branches bd, be, bf.

Fig^ 14, i5, 16. Soupapes coniques, à clo|)et, à double. clapet.

. . Remarque sur le jeu des soupapes. . • ;

309. ' 11 ne suffit pas, dans une pompe, de donner aux orifices et aux-

soupapes qui ferment ces orifices les dimensions qui déterminent le plus *

grand effet de la machine; il faut encore, pour obtenir cet effet, avoir

égard k l’écartement des soupapes, lorsque les orifices sont ouverts. En effet, si l’espace qui sépare un orifice de sa soupape est trop resserré, le - fluide ne pourra traverser cet espace qu’en prenant une vitesse plus grande que celle qui correspond au maximum d’effet. Cette augmentation de vitesse aux orifices, qu’elle qii’cn soit la oau.sc, est encore une des imperfections des pompes, qui se rencontrent assez fréquemment (voyez art, 37,3}.

Autn remarque sur les réservoirs d’air comprimé ou dilaté, adaptés aux * ' „ . pompes. •

• • 3io. L’objet du réservoir d’air comprimé est d’entretenir dans nue pompe, telle que celle de Chaillot (pl. »5, fig. i et i), le mouvcme«it‘d’ascension de l’eau dans la conduite ST; et afin que ce mouvement soit régulier, il convient de donner au réservoir des dimensions telles, que l’air,. par son ressort, élève autant d’eau que le piston. •<,.

Dans le cas particulier de la pompe de Chaillot , le piston a 65o millimétrés^ de diamètre (a pieds)i et iqSo millimètres dé course (6 pieds en la secondes). Le volume d’eau élevé par le piston est de 647 -litres, et le réservoir d’air comprimé est seulement {art. 374) de SqaS litres, environ six lois le volume d’eau élevé.- Le volume primitif de l’air, quel qu’il soit; devra augmenter du volume de l’eau qu’il élèvera; et parce que les forces élastiques d’une rhasse d’air sont en raison inverse des volumes qu’elle occupé, un accroissement d’un sixième du volume primitif diminuera la force élastique de ce volume d’un septième;- ainsi, la pression de l'air sur Peau, d’abord exprimée par 7, est réduite à 6, à l’instant où l’eau n’est plus élevée dans le tuyau d’ascension par l’air, mais par le piston. Si l’on trouvait cette réduction de la force élastique de l’air trop grande, il faudrait augmenter les réservoirs, ou les multiplier en les faisant communiquer entre eux. Les forces élastiques initiale et finale de l’air dans ces '^r^e'r- , voirs étant données, on calcnlera facilement leur capacité (•).

.On réglera aussi la grandeur dn réservoir d’air dilaté ^rt. »75), de manière que la pression atmosphérique y* élève d’autant plus d'eau, pendant que le piston descend, que ce piston en élève dans le tuyau d’asceii- . ’ sLon pendant qu’ij monte.

O pooipe de Chsillot élève l'eau à U hauteur de 35 mèlret au-dessus du niveau des • eaux de la Seine; la quantité d’eau élevée en une heure i'cette hauteur est de *73 mètre* • cubes ; on U a pas mesuré les forces élastiques de l’air dans le réservoir, qui eorrespondent aux diverses positions du piston dans le corps de pompe, ou de la colonne d'eau daua.lr tuyau d'oseeosioo. • .