DÉFINITION

On appelle généralement détente tous les appareils qui ont pour but de suspendre l'action de la vapeur pendant une période déterminée de la course du piston, et d'une façon facultative indépendante du tiroir.

Mécanismes employés pour produire la détente, la nécessité de description de ces organes. — Dans les machines, ainsi que nous venons de le dire, le tiroir est Torgane principal qui règle d'une manière fixe la quantité de vapeur qui doit être fournie et distribuée dans de bonnes conditions aux cylindres pendant un tour de la machine pour obtenir le plus de travail utile du poids de celle vapeur introduite. (Dans la régulation, nous verrons que Jes tiroirs conduits par un secteur de Stéphenson permettent dans de certaines limites compatibles avec les éléments de la régulation, de modifîer la quantité de vapeur introduite, en changeant les points d'ouverture et de fermeture des orifices, par rapport aux périodes de la course du piston.)

La durée d'introduction que permet un tiroir, à une pression donnée de la vapeur, correspond au maximum de la puissance de la machine. Si nous admettons que dans une machine cette introduction soit égale aux 6/10 de la course du piston; pour diminuer ce poids de vapeur, et par conséquent la vitesse de la machine et sa puissance, il faudra donc : 1^ ou diminuer la pression de régime aux chaudières, ou 2^ diminuer cette pression dans les boîtes à tiroir par l'étranglement du registre de vapeur, ou enfin ^ réduire la durée de l'introduction dans le cylindre et laisser agir cette vapeur par détente en augmentant plus ou moins le volume du cylindre après la fermeture de l'organe de distribution, à un moment quelconque de la course du piston, tout en conservant la même pression aux chaudières. [Dans les machines Woolf à trois cylindres, on peut faire varier la durée et l'introduction dans le cylindre admetteur et dans les cylindres détendeurs, lorsque les tiroirs, comme nous l'avons dit, sont conduits par des secteurs Stéphenson, avec des dispositions spéciales (machines du Creuset).]

Dans la construction et la régulation des machines, c'est la fixité de la pression initiale aux chaudières qui a été adoptée, comme étant la plus avantageuse pour de la vapeur à haute pression, cette vapeur étant réchauffée en passant d'un cylindre à l'autre.

Le tiroir ne pouvant donner des variations très étendues dans la durée de l'introduction sans modifier à son désavantage les éléments de la régulation, même étant conduit par un secteur de Stéphenson, on a été obligé d'employer des appareils spéciaux dits appareils de détente variable. Dans Temploi des cames comme distributeurs, système employé sur la Naïade et VIphigénie, en changeant de cames par un mécanisme spécial on varie la durée d'introduction, et on peut faire varier les périodes à Tévacuation indépendamment.

Dans les machines Woolf à trois cylindres, à moyenne pression et de même diamètre, il n'y a pas d'organe spécial pour faire varier la durée de l'introduction; la détente est obtenue par le poids d'un volume déterminé de vapeur introduit dans le cylindre admetteur et distribué ensuite dans deux cylindres détendeurs de même diamètre où elle se détend également.

Le volume V occupé par la vapeur dans les cylindres détendeurs est approximativement égal à six fois le volume initial v

introduit dans l'admetteur — = 6. Ce qui correspond à une introduction effective de 0,16 à 0,17, puisque V est égal ou compris entre 16 x 6 et 17 x 6.

Le mécanisme de détente est mù par la machine ; son mouvement est toujours alternatif, soit rectiligne, soit circulaire; mais il peut être intermittent, tel est le cas des cames. Mais quel que soit le genre de mouvement dont il est animé, il règle les divers degrés d'introduction en dessous de ceux obtenus par le tiroir et il laisse à ce dernier ses éléments de régulation intacts. Les mouvements intermittents des organes de détente sont obtenus par des cames; l'application de ce mode de détente avait lieu dans les machines oscillantes; l'organe interrupteur consistait en clapets, mais leur chute faisait assez de bruit et cette disposition ne pouvait être appliquée qu'au mouvement lent.

Une distribution par cames a été employée sur VIpkigénie et la Naïade construites par Claparède; la première machine était à introduction directe dans chaque cylindre, la seconde était au Woolf; les changements dans la durée de l'introduction variaient avec la longueur de Tare de contact de la came avec le galet de soulèvement. Tout en admettant que le fonctionnement général de ces machines ait été assez satisfaisant, en tant qu'emploi de cames comme distributeurs uniques de vapeur, leur usage ne s'est pas propagé dans la marine. On avait cependant appliqué le vrai mode de distribution de la vapeur : levée et fermeture brusques des organes de distribution, ouverture d'une durée convenable, levée de la came toujours la même, par conséquent pas d'étranglement dans la section des orifices. On pouvait donc croire que Ton avait résolu la question défectueuse des petites sections d'ouver-

turedes orifices par une hauteur constante d'ouverture et supprimer les étranglements, par conséquent les condensations ; mais cette heureuse conception vers l'idéal n'a pas été réalisée. Il y avait beaucoup d*organes à manœuvrer, beaucoup d'usure sur les galets ; cette disposition sera indiquée dans la planche relative à la machine en question.

L'introduction pouvait varier de 0,18 à 0,85 ; cette dernière distribution était celle de la mise en marche ; à 0,20 d'introduction les machines développent toute leur puissance. La hauteur est aussi grande que possible de façon à donner une surface égale à celle de l'orifice ; en donnant à cette hauteur une valeur égale à la moitié du rayon, on obtient juste deux surfaces égales ; car,

Itrh représente l'ouverture verticale, si A = -^ ; cette surface

2îtr* *

devient = irr ; c'est-à-dire égale à celle de la surface.

QasBement des détentes an point de rae dn monvement. — Au point de vue du mouvement, les détentes variables peuvent être classées en deux catégories.

Première catégorie à mouvement intermittent.

Deuxième catégorie à mouvement continu.

Première catégorie. — La première catégorie est conduite par des cames, qui commandent directement les soupapes d'introduction et d'évacuation de la vapeur ; et, comme nous l'avons déjà fait remarquer pour la Naïade, avec cette transmission, elles se soulagent et se referment brusquement; elles produisent en même temps Tavance à l'introduction d'un tiroir, et les cames à l'évacuation, l'avance à l'évacuation et à celle de la compression. Selon la durée à l'introduction que Ton veut avoir, on met en regard la partie en saillie de la came produisant cette introduction avec le galet d'entraînement; comme il est indiqué par le plan, les différentes cames sont tracées sur le même cylindre, il suffit donc, par un mécanisme, de faire courir le galet sur la came convenable, pour obtenir la période d'introduction voulue. On atténue les chocs de chute des cornes à l'aide de ressorts. Ces cames maintiennent les soupapes suspendues à la même hauteur pendant toute la durée de l'introduction, puis elles retombent brusquement sur leurs sièges, pour rester immobiles pendant toute la partie cylindrique concentrique à l'axe et produire la détente, puis se relever de nouveau pour reproduire des périodes identiques.

DeuxièTRâ catégorie. — La deuxième catégorie est actionnée par des excentriques, elle présente de nombreuses variétés de formes, que nous classerons d'après la façon dont elles reçoivent leur mouvement ; elles peuvent être conduites :

KAGRINKS Â VAPEUR MARIXES

1® Par un excentrique à calage variable, et à course ûxe constante;

2® Par un excentrique fixe, à course variable (détente produite par le papillon Mazeline) ;

3** Par deux excentriques et le secteur Stéphenson (disposition des Forges et Chantiers) ;

4» Détente Meyer. L'obturateur est un deuxième tiroir qui fonctionne sur les orifices mobiles d'un tiroir ordinaire, course constante.

En résumé, les cames ayant un fonctionnement spécial et ne pouvant être appliquées qu'à des machines à allure lente, les autres détentes pour les machines actuelles à allure plus rapide et à une pression plus élevée fonctionnent : i^ sous l'influence de la variation de l'angle de calage; 2^ sous l'influence du changement de course et de l'angle de calage, cas que nous étudierons succès* sivement.

10 Sous l'influence de la variation de l'angle de calage ;

2*» Sous l'influence de la variation de l'angle de calage combiné avec la variation de la course de l'obturateur;

3® Sous l'influence de la variation de la course de l'obturateur. Première catégorie, â mouvement intermittent, obtenu par des cames, à course constante, et détente obtenue par la surface ou longueur de l'arc de la came concentrique avec l'arbre moteur.

Première catégorie^ mouvement intermittent, soupape conduite par des cames

(fig. 118).

L'organe complet de détente se compose d'une boîte B dont la cloison inférieure porte le siège CC du clapet de détente ou soupape S ; cette soupape est flxée à une tige T fixée sur un cadre KK à face double dont les parties supérieures sont reliées par une entretoise E ; sur un axe 0' est monté un galet G sur lequel viennent prendre 'contact les portées des cames ZT — ZT— ZHT à portées variables, selon le degré d'introduction ou de détente correspondante que l'on veut obtenir. L'axe 0' qui porte le galet G étant fileté, et se vissant dans une des faces du cadre, on peut donc à volonté, selon le degré d'introduction ou de détente que Ton veut obtenir, l'amener en contact avec la came qui répond à

DKSGBIPTION DBS MACHINES

ce degré d'introduction ou de détente. Pour suspendre la détente, il suffira donc d'amener le galet G en contact avec une came dont l'introduction serait supérieure à celle fournie par le tiroir ou de surprendre son action en le soulageant de telle façon à ce qu'il ne prenne plus contact avec les cames (disposition de la figure 119). Dans le cas actuel, la vapeur arrive des chaudières par le tuyau C et se rend dans l'orifice C et de là dans la botte à tiroir. Autre disposition par cames (fig, 119^.