HELICE PROPULSIVE
On appelle hélice propulsive, une surface hélicoïdale gauche engendrée par une droite dite génératrice assujettie à suivre le contour d'une hélice géométrique tracée sur un cylindre d'un diamètre voulu et à passer constamment par l'axe de ce dernier en formant un angle constant; ou encore la surface engendrée par une droite perpendiculaire à l'axe s'élevant de quantités proportionnelles aux chemins angulaires parcourus par un autre point de la droite sur une hélice géométrique dite directrice.
ÉLÉMENTS d'une HÉLICE
Les éléments dune hélice propulsive sont :
1*> Les ailes, leur nombre;
2<* Le diamètre;
3° Le pas ;
40 La fraction de pas partielle ou totale.
i^ Les ailes qui sont des portions égales d'une même hélicoïde.
DESCRIPTION DS8 HAGHINBS 33
sont implantées ou venues de fonte avec le moyeu. Le nombre d'ailes varie depuis deux jusqu'à six ; mais les hélices des cuirassés et des croiseurs actuels et des contre-torpilleurs n'ont généralement que trois ailes et jamais plus de quatre, certaines vedettes n'en n'ont que deux.
t^ U diamètre est celui du cylindre sur lequel est tracée l'hélice ou celui delà circonférence que décrit un point quelconque du bord extérieur des ailes ; on le fait toujours le plus grand possible.
3' Le pas est la quantité dont un point s'élève ou se transporte parallèlement à l'axe de la pièce que l'on filète sur un tour pour chaque tour de la pièce.
Le pas d'une hélice peut être à droite ou à gauche : à droite, lorsque le navire allant de l'avant, les ailes tournent dans le sens de la gauche sur la droite ; le pas est dit à gauche dans le cas contraire.
Sur certains bâtiments à deux hélices elles peuvent être de pas contraires afln qu'en donnant le même nombre de tours le navire se maintienne droit; dans ce cas, les machines tournent en sens contraire.
4" ¥raetion de pas totale ou partielle.
On appelle fraction de pas partielle^ le rapport de la fraction du pas correspondante à chaque aile au pas total, ou encore du nombre des parties décimales du pas contenues dans la projection de l'aile sur Taxe ; c'est la longueur de l'hélice.
PractUm de pas totale. — La fraction de pas totale n'est autre que la somme des fractions de pas partielles de toutes les ailes; elle vaut en moyenne les 0,25 à 0,30 de la projection d'une hclicoïde complète sur un plan perpendiculaire à l'axe du navire. En d'autres termes, l'hélice démontée et placée sur un marbre horizontal, chaque aile projetée horizontalement est un secteur, la somme de tous ces secteurs constitue la fraction de pas totale ou l'hélice. Si cette hélice était composée d'une seule aile représentée par une hélicoîde complète, la projection de cette aile serait celle d'un cercle complet. Mais une telle hélice présenterait des inconvénients, dont le premier consisterait en la difficulté que présenterait l'eau à se dégager de la spire complète, ou entre les différentes ailes si la fraction de pas totale était égale ou plus grande que la projection du cercle ; l'eau emprisonnée entre les ailes, Thélice serait donc transformée en une espèce de tambour, n'ayant qu'une action peu efficace pour pousser le bâtiment ; le rôle de la force centrifuge serait prépondérant ; les ailes feraient donc tourner un disque d'eau; de plus, la résistance de l'hélice due au frottement augmenterait avec cette surface exagérée et inutile. En ne donnant comme nous l'avons déjà dit à la fraction de pas totale que les 0,25 ou 0,30 de la surface du cercle, les 0,75 ou 0,70 de ce cercle étant libres, Teau peut se dégager et être remplacée, comme dans
34 MACHINES A VAPEUtt MARINES
les roues à aubes par de Teau sans mouvement, servant d'appui à chaque aile. D'après les nouvelles formes des hélices, la fraction de pas n'est pas constante, elle est plus grande quelquefois vers le milieu de l'aile que vers le moyeu et à son extrémité.
D. — Quels sont les organes qui constituent Vensemble d'une machine marine ?
R, — Ces organes sont :
Premier organe. — i^ La plaque de fondation (fîg. 25, vues i , 2 et 3). Pièce en fonte de fer ou en tôle d'acier ou de fer armée de cornières afin d'en augmenter sa rigidité et sa résistance et par conséquent sa solidité ; elle a une forme appropriée à celle du bâtiment et à celle de la machine qu'elle doit supporter. Sur les navires à coque en fer, les machines sont fixées sur des carlingues en tôle rabotées faisant fonction de plaque de fondation. Sur les navires à coque en bois, la plaque de fondation est fixée aux pièces en bois CGC, appelées carlingues, par de fortes vis en bois VV. Ces carlingues sont elles-mêmes chevillées solidement à la coque par des broches en cuivre rouge ; elles ont été rabotées selon le plan de pose de la machine, de façon à ce que les axes des cylindres et de l'arbre moteur occupent la direction et la hauteur prévues par le devis. Dans le cas où les carlingues sont des cornières en forme de fer à T, elles sont rivetées à la coque à laquelle elles servent d'armature, et leur surface extérieure forme un plan dont la hauteur est soigneusement déterminée afin que la machine occupe une position convenable.
Il faut que chaque pièce fixe soit à la place indiquée parle plan, que la machine ne soit ni sur l'avant ni sur l'arrière et que le prolongement de l'arbre moteur représente bien la direction de l'axe qui est fournie par le plan de montage. Les pièces fixes de la machine sont reliées par des boulons aux fers à T et ne forment plus qu'un tout avec la coque ; il faut que la résistance de ces pièces soit telle qu'il ne se produise ni déformation, ni fatigue résultant des mouvements du bâtiment ou du fonctionnement de la machine.
Des cales encastrées entre les carlingues et la plaque de fondation complètent avec les boulons la solidité de l'assemblage.
2® Les cylindres, leurs accessoires-variétés dans leur construction.
3<> Les pistons, leurs garnitures, leurs formes, leur tige.
4® Les tiroirs, variétés de tiroirs.
5^ Les organes de détente, leurs diverses variétés, leur mode d'agir.
6® Les mises en train, à bras, à vapeur, leur but, leurs variétés,
7® L'arbre moteur, arbre des tiroirs, ligne d'arbre, accessoires.
DESCRIPTION DES MAGUINBS
8» Les biciilcs motrices, les bieilles des tiroirs, des excentriques.
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Fig. 25.
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ce. carlingues en bois.
Vf Vf, plaifoe de fondation en fonte.
\S, y\% de fixation de la plaque & la co<{ue. Cjr, crlindrcs.
Co. côndeiMciirs.
M. boulons de liaison des cylindres à la lUat|ae de fondation.
V,V, vis de fixation du condenseur aux carlingues.
B, b&li supportant l'arbre moteur.
ce, cales en fer intercalées entre les pattes des cylindres et la pla({ue de fondation.
9* Les condenseurs, leur forme, leur but, leurs variétés, leurs accessoires.
iiy^ Les pompes à air, leur but, leurs variétés, leurs accessoires. H<* Les pompes de circulation, leur but. Pompe rotative.
36 uAcimnBs A taphtr hashies
12® Les pompes alimentaires, leur but, leurs accessoires, leurs
variétés.
13<* Les pompes de cale, leurs variétés, leurs accessoires.
14<* Les différents registres d'introduction de vapeur, servant à en régler la quantité. Différents robinets.
15<* La ligne d'arbres, l'arbre suspendu ou à la cardan. Joint à la cardan.
1 6» Le palier de butée, les variétés.
iV L'arbre porte-hélice, son tube d'étambot, son presse-étoupe, paliers de l'arbre, porte-hélice, palier d'étambot.
18® Le vireur, ses accessoires, vireur à vapeur.
19<» Les graisseurs, leur but, leurs variétés.
20® Le tuyautage d'eau et de vapeur.
21® Les machines auxiliaires, les condenseurs auxiliaires, mise en train à vapeur.
22® Les propulseurs.
23® Les machines auxiliaires pour gouvernails.
