EMPLOI DE LA DÉTENTE FIXE ET DE LA DÉTENTE VARIABLE
Comme nous l'avons établi, la détente naturelle produite par Torgane direct, ou le tiroir ou la soupape de distribution fonctionne
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seule quand on marche à toute puissance, les feux étant en pleine activité et les chaudières produisant la quantité de vapeur suffisante pour produire cette puissance, et à une pression voisine de celle qui correspond à la charge des soupapes de sûreté. Dans ce cas, il n*y a que la régulation relative au secteur de Stéphenson, et aux cames conduisant des soupapes, qui peut apporter des changements dans la valeur de l'introduction, et de la détente. Si donc, on veut amener un changement dans la valeur de l'introduction avec les autres systèmes de mise en train qui n'admettent pas de modification, il faut avoir recours à des appareils spéciaux produisant une introduction et une détente variables, et permettant de maintenir le maximum de pression pour une allure déterminée, produisant la puissance et le nombre de tours prévus pour cette puissance. On ne pourrait pas obtenir ces chagements dans des limites convenables avec le tiroir seul, sans modifier ses conditions essentielles de régulation produisant l'avance à l'introduction, à l'évacuation indiquéees précédemment j^ A ®^ déterminant une com-
^ fi, pression convenable. Si
donc on veut modifier Tallure de la machine; il faudra donc diminuer le poids de vapeur à introduire dans les cylindres, soit par l'étranglement de la section d'arrivée du tuyau de vapeur, ce qui amène un abaissement
rt
Fig. 496.
dans la pression initiale, soit par une détente plus ou moins prolongée, et obtenue par un organe à part, dit organe spécial de détente.
Voyons un peu maintenant ce qui va se passer dans chacune de ces deux manières de procéder pour arriver au même résultat, au même nombre de tours et avec une différence de charbon brûlé. En effet, soit ad la course du piston, ac la valeur de la pression de la vapeur distribuée au cylindre avec l'étranglement du registre, ou la même pression initiale aux chaudières, abaissée à la même valeur ac = P'. Dans ce cas, supposons la durée de l'introduction égale à aK, la détente se produisant en g, la courbe de la détente sera gf; le travail développé sera donc représenté par la surface acgfd. Soit ab la pression initiale aux chaudières, par le point 6, menons Ih parallèle à ad et prolongeons la courbe gf de la détente, jusqu'à la rencontre de Ih au point h; du point A abaissons la perpendiculaire hn sur ad ; la surface abhfd nous représentera le travail produit pour une introduction an à- la pression initiale ab des chaudières = à P ; le deuxième diagramme excède
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le premier de la surface cbhg. Or, d'après la forme de la courbe de détente hgf, c'est le même poids de vapeur qui a produit ces diagrammes, car, nous avons an x nh =: aH x Kg mais, les longueurs an et aK d'introduction sont proportionnelles aux volumes des cylindres V et V engendrés par le piston pendant la durée des introductions afférentes à chacune ; nh et K^ sont les pressions P et P' aux chaudières, et au cylindre, la dernière P' résultant d'un étranglement ou d'un abaissement de pression ;
d'où VP = V'P' et
-yT--
Les densités des vapeurs saturées étant sensiblement proportionnelles aux pressions ;
P' rf' V d'
on a -p- = — ; d'où -^ = --r- et Vd = \'d'.
Cette dernière égalité représente le poids commun de vapeur aux pressions P et P' ayant produit l'un et l'autre les diagrammes acgfd et abhfd ; donc il y aura avantage à augmenter la détente plutôt que d'abaisser la pression initiale des chaudières, puisque le même poids de vapeur avec la détente produit un travail plus grand qu'avec une pression abaissée et une introduction plus grande.
Mais dans le cours des manœuvres, il est plus facile de manœuvrer un registre que de modifier la position d'un organe de é fi 'i^ détente. Il suffit que cette remarque soit connue, afin de choisir selon les circonstances, .. .
l'organe que Ton doit employer.
Dans les manœuvres des machines en escadre, ou pour tenir son poste, et effectuer rapidement tous les changements de ^ vitesse qui sont commandés : ^*8- *97. on maintient la pression initiale
aux chaudières et tous les changements d'allure se font à l'aide du registre.
Le compteur Volessie indique les variations, en une seconde ou en tours ou en distance, que Ton doit opérer.
Voyons ce qui va se passer par l'étranglement du registre, soit toujours ad la course du piston, et ah la pression initiale aux chaudières ; si nous introduisons un volume b\ ù cette pression, nous obtenons le diagramme ahhjd; si par suite de la fermeture du registre nous abaissons la pression à ojc^ en conservant la
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même durée d'introduction chî ou Q\; nous obtenons le diagramme ach\fd, inférieur au premier ; prolongeons la courbe fk'i jusqu'à la rencontre de bh^ ou A, et nous remarquons que pour le même poids de vapeur, à la pression ac, pour une introduction CA, et à la pression ac, et pour une introduction bhi nous obtenons les deux diagrammes dbhfd et ach\fd. Or, nous voyons que par la détente naturelle au lieu de la fermeture du registre nous gagnons le diagramme cbh^h\. Donc, il n*y a que pour des manœuvres que Ton peut se servir de l'étranglement du registre et qu'il y aurait perte pour une traversée de durée. La vapeur se surchauffe bien un peu en passant de la pression ab à la pression ac sans produire de travail mais cet avantage ne saurait compenser la perte que l'on éprouve.
DISTRmUTlON ET RÉGULATION DE LA VAPEUR A l'aIDB D UN TIROIR
La distribution et la régulation élémentaire de la vapeur que nous avons indiquées par la manœuvre de simples robinets, nous
fit
Fig. 498. — Vues 1, 2 et 3.
ayant fourni, les résultats sommaires que Ton peut obtenir par l'emploi de la vapeur, nous allons étudier les nouvelles conditions pratiques résultant de l'emploi de l'organe de distribution
appelé tiroir et que nous avons déjà défini dans la partie descriptive.
Dans les machines, le tiroir est animé d'un mouvement rectilignc alternatif qui lui est communiqué à Taide d'une manivelle ou d'un excentrique calé sur l'arbre moteur ou sur un arbre intermédiaire, et d'une bielle articulée d'une part sur la manivelle, et, d'autre part, sur la tige du tiroir. Rappelons succintement les éléments des tiroirs employés dans les machines.
On appelle barrettes d'un tiroir ses parties ab-a'b' planes ou cylindriques parfaitement dressées qui passent sur les orifices oi et o'i' du cylindre, en masquant ou démasquant ces orifices à des périodes déterminées de la course du piston, et déterminent ainsi dans leur mouvement la durée des périodes d'introduction de la vapeur, celles de son évacuation et de la compression à fin de course.
Les parties planes m-m ou circulaires du cylindre sur lesquelles frottent les barrettes du tiroir sont appelées glaces ou bandes. Dans la régulation que nous allons étudier, nous considérerons le tiroir à barrettes planes, la forme n'apportant aucun changement dans le jeu du tiroir ; il en est de même quand il s'agit de la distribution par cames ; la distribution de la vapeur doit se faire dans les mêmes conditions.
Les tiroirs dont nous allons étudier les fonctions sont :
i^ Le tiroir en coquille ;
2f* Le tiroir en D majuscule.
Course du tiroir. — La course commune de ces tiroirs est égale au diamètre du cercle décrit par la manivelle ou au diamètre de celui décrit par le rayon de l'excentrique, lorsque la di- 75/-«,.^
rection de la tige du tiroir Va . J^
passe par le centre de l'arbre ?^ flft r*^^^^
de la manivelle ou de l'ex- f^^^\ r™^t I centrique.
Dans le tiroir en coquille, la vapeur est introduite dans les orifices du cylindre par les bords extérieurs des barrettes, et elle est évacuée par les bords intérieurs dans un orifice commun dit d'évacuation.
Dans le tiroir en D, la vapeur est introduite par les bords intérieurs des barrettes et évacuée par les bords extérieurs. Les figures 498, 499 et SOI représentent le schéma de ces deux tiroirs.
Fig. 499.
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