AUTRE DISPOSITION PRODUITE PAR DES CAMES

SYSTÈME DU CREUSOT {Ûg. 120)

Dans cette nouvelle disposition l'organe de détente est à course constante il est conduit par des cames à course constante à calage fixe et à contact variable avec le galet d'entrainement ; il se compose d'une plaque frottante percée de plusieurs orifices 1, 2, 3, 4, 5, 6, afin de diminuer la course de cette plaque frottante, tout en conservant une section suffisante à la section d'ouverture. Cette plaque frottante glisse sur les orifices de même forme percés dans la cloison de la boite Bu Bv fixée sur la boite à tiroir. Les orifices de la cloison de la boîte à tiroir sont sépares par des bandes dont la hauteur est un peu supérieure à celle des orifices percés sur la plaque frottante afin d'établir un petit recouvrement. Le cadre d'entraînement de la détente porte une tige sur laquelle est fixé un piston P glissant dans un cylindre Cy, la face F de ce piston est en communication directe avec la vapeur arrivant des chaudières, la face F' est en communication avec l'atmosphère par un robinet R une contre-tige t sert de guide à la plaque de détente et au piston; par un manchon et les deux clavettes ce, la tige T du piston est reliée à une tige Tï, terminée par une partie arrondie qui porte sur les cames qui sont appelées à son contact et montées sur le bout de l'arbre moteur. Un mécanisme M par l'intermédiaire d'un doigt D écarte la tige ï, de la came lorsque la détente ne doit pas fonctionner, et pour la facilité de la mise en marche de la machine au départ, ccst-à-dire que la détente est déclenchée.

Le doigt D vient appuyer contre une saillie s de la tige T,. Pour manœuvrer ce doigt, il faut tourner le levier M jusqu a ce que le verrou fixé sur M vienne rencontrer l'encoche du disque D, qui commande le doigt D et agir sur le levier M, soit pour reculer

MACHINES IIAMNES.

162 MACHINES A VAPKUR MARINES

la tige T sur la gauche, par conséquent déclencher la détente, soit pour laisser la tige libre en dégageant le doigt D de la saillie du disque commandé par M, et dans ce cas le piston P étant poussé par sa force P appuie l'extrémité extérieure T^ de la tige T, contre l'arbre et lorsque la saillie de la came vient à se présenter devant l'aronde de la partie T^, de la tige, le piston et la plaque de détente sont repoussés sur la gauche, et les orifices 1, 2, 3, 4, 5 sont démasqués, la vapeur s'introduit dans la boite à tiroir; lorsque la saillie de la came a passé, le bout de T\ repose sur rar]3re et le piston P de nouveau poussé sur la droite remasque les orifices 1, 2, 3, 4, 5, 6, et la cessation de l'introduction de la vapeur commence avec la détente. La vis V sert à pousser le bloc K, pour compenser l'usure des bandes en caoutchouc placées dans une mortaise pratiquée dans la tige T^ ; ces rondelles doivent atténuer les chocs produits par le mouvement du piston. Nous ferons remarquer que le robinet R dans les dernières dispositions mettait en communication les deux faces F et F" du piston afin de diminuer les chocs.

Deuxième catégorie des organes de transmission de mouvement aux détentes; mouvement continu, rectiligne alternatif (fig. 121).

Détente à plaque frottante à orifices multiples, conduite par un excentrique Ë' à course constante mais à calage variable.

Cette détente employée par l'usine du Greusot se compose d'une plaque P frottante à multiples orifices, à course constante ouvrant en grand à bout de course. La plaque P est percée de quatre orifices 1, 2, 3, 4, séparés par quatre barrettes 6 fr^ 6, 6, glissant sur une glace GG percée également des mêmes orifices 1, 2, 3, 4, communiquant avec la boite à tiroir. Un cadre ce, ajusté sur le contour de la plaque PP, est entraîné par sa tige t' clavetée sur le collier de l'excentrique E monté à frottement doux sur l'arbre moteur A. On rend solidaire cet excentrique du mouvement de Tarbre, soit à l'aide d'un plateau elliptique d calé fixé sur Tarbre et portant un prisonnier K solidement fixé sur ce plateau et traversant un coulisseau M ajusté dans une rainure r pratiquée dans l'épaisseur du chariot de l'excentrique et concentriquement à l'arbre. Ce prisonnier porte un écrou K' qui, serré fortement sur le coulisseau, rend solidaire l'excentrique du mouvement du plateau et par conséquent de l'arbre ; et comme le coulisseau peut être fixé à un point quelconque de la rainure ; c'est-à-dire que l'excentrique a pu être tourné d'un angle quelconque d'avance de façon à duire une détente donnée, la graduation pratiquée sur la face de la rainure indique les périodes de détente correspondante à chaque position; pour faire varier le degré de détente ou d'introduction, il suffira donc de desserrer l'écrou K' et de faire tourner le chariot de l'excentrique selon les indications de la rainure. Des

DBSGBIPTION DES MACHINES 163

ressorts RR à boudin placés aux quatre coins du cadre empêchent

\>, arrivée de U vapeur dans la botle do détente.

B/, botte k tiroir.

Et, évacuation de la vapeur du cylindre.

oo' orifices d'introduction.

Bd, boite i vapeur de la détente.

G, glace de la détente.

bh, b, b, barrettes de distribution do la plaque frottante PP.

P Py plaque frottante ou tiroir de détente,

i. 2,3,4, orifices de la plaque de détente.

f, tige de la détente.

E*, «eentriquo conduisant la détente.

é, plateau d'entraînement eolé sur i'arbro moteur.

r, rainure pratiquée dans le chariot de Icxcentrî<|ue d'une longueur suffisante pour produire les variations de l'angle de calage et la détente correspondante.

K, prisonnier solidement fixé sur le plateau d.

K\ écrou de serrage rendant le plateau et l'esceutriquc Ë solidaires du mouvement de l'arbre.

M, coulisseau porté par le prisonnier K et logé dans la rainure r du chariot d'excentrique.

pp, prisonnier à tète hexagonale sur lesquels on engage un levier, permettant de déplacer Tcxccntrique à la demande de la détente que l'on veut obtenir.

1 1\ mécanisme de déclenche. Ce mécanisme se compose d'un levier t cintré avec poi-

autour d'un tourillon o, placé dans un œil do la ^ue de l'excentrique que porto une mortaise dans laauelle traverse le tourillon d'entraînement de la détente, en faisant tomber sur co tourillon l'encoche ménagée à la c|ueuo de l'excentrique. Le levier f est terminé à son extrémité par une espèce de lame dite couteau qui, lorsque Ton veut dégager le tourillon de l'encoche vient appuyer sur ce tourillon par la manœuvre des leviers f et / et désempare le tourillon do l'encoche, le mouvement de la détente est alors suspendu, la queue do l'excentrique glisse sur le tourillon, l'encoche étant remplie par le couteau. Une sousgarde » empoche la queue de l'excentrique de se relever et lui sert de guide, la queue do l'excentrique doit toujours être déclenchée quand on stoppe.

la plaque de détente de ce décoller de dessus la glace de la boite à tiroir. On suspend le mouvement de la plaque détente en déclen-

chant la queue de l'excentrique qui conduit la plaque de détente. La détente est toujours déclenchée par la mise en marche, le système de déclenchement est représenté par la vue 4.

Disposition dlndret (fig. 1 22), àcourse constante et à calage variable.

L'excentrique E est monté fou sur l'arbre moteur A ; sur une des faces du chariot E de l'excentrique est fixée par deux petits polierspp une vis sans fin V qui ne peut que tourner, cette vis sans fin engrène avec un secteur s fixé sur l'arbre moteur; il est évident que lorsqu'on tourne la vis v, l'excentrique tourne autour de l'arbre et que, par ce mouvement, il change d'angle de calage, et, par ce changement, il modifie le degré d'introduction de la vapeur.

L'organe de détente est un piston P à fourreaux percé d'une série d'orifices 0, glissant dans un cylindre rapporté dans la boite BB, ce cylindre est percé d'orifices, communiquant avec galerie annulaire B'B' laquelle communique avec la boite à tiroir. Cette détente ouvre en grand à bout de course.

Dans le mouvement de va-et-vient du piston P, ses orifices oooo viennent se présenter devant les orifices o'o'o'o' du cylindre enveloppe et la vapeur arrivant des chaudières est introduite dans la boîte B'B' annulaire, et alternativement les barrettes du piston introduisent de la vapeur par leurs arêtes extérieurs dans la boite B'B'; ainsi; lorsque le piston ira sur la gauche les orifices oooo du piston seront en regard des orifices o'o'o'o' du cylindre et en même temps l'arête a'o' ouvrira l'orifice o'.

Deuxième catégorie. — Organe de détente conduit par un excentritrique à calage fixe, mais de course variable (papillon système Mazeline). — L'excentrique E conduit le papillon K, en lui imprimant un mouvement circulaire alternatif, ouvrant en grand à mi-course. La détente est produite par l'amplitude plus ou moins grande du papillon K qui lui est communiquée par l'excentrique E calé sur l'arbre des tiroirs; le pied de la bielle d'excentrique Ei étant articulé sur un tourrillon qui traverse le coulisseau C logé dans une rainure rectangulaire R pratiquée dans la pièce mobile LL oscillant autour d'un axe A dont le support appartient au-dessus de la boite à tiroir; par un volant F fixé à l'extrémité d'une vis V se vissant dans la matière de la pièce LL, et lui servant d'écrou, et en même temps sur la surface extérieure du coulisseau C, cette vis, par sa disposition à chacune de ses extrémités ne pouvant que tourner, dans la manœuvre de cette vis, à droite ou à gauche, le coulisseau G montera ou descendra dans la rainure ou coulisse R pratiquée dans la pièce LL oscillant autour du point A; une échelle graduée sur la face de la coulisse R indique la position du coulisseau C, et le degré de détente ou

d'introduction obtenu. La pièce LL oscillant autour de A porte à sa partie supérieure un secteur s' denté qui engrène avec un autre secteur denté ss qui peut être à volonté rendu solidaire du mouvement à communiquer à la tige T' de la détente qui est termi-

Fig. 122.

A, arbre moteur.

E. PieenlricfUG monté à froUemcnt dou'x. sur l'arbre moteur A.

S. s<vteur monté sur l'arbre A.

V. ris sans fin fixée sur le chariot de ToYcentrique, et le manrrurranl.

d, déclencbe de l'excentrique.

/r. leviers transmettant le mouvement de l'excentrique à la tige du pîsl4>n de délente.

BB. Itolle À détente.

B* b', secUon annulaire communifpiant avec la boite à vapeur dn tiroir et avec la vapeur arrivant par les orifices o o o du piston de détente.

Tr, luvau d'arrivée de vapeur.

B/. boite à soupape de la soupape régulatrice de l'arrivée de vapeur.

llîfl

p, contrepoids pour maintenir la queue l'excentrique enclenché.

de

née par un T, dont les segments circulaires ss, pénètrent dans les entailles s's' de même forme ménagées dans l'épaisseur du segment ss denté, le segment ss engrenant avccle secteur s's' recevant son mouvement oscillatoire de l'excentrique E, communique donc ce même mouvement au secteur ssy si ce dernier est relié à la tige T

MACHINES A VAPEUR UARINES

par ses segments ss le papillon K sera donc animé du même mouvement circulaire alternatif que les secteurs ss ets's'. L'emmanchement de la tige T est polygonal dans la partie qui pénètre dans le papillon K, le mouvement d'enclenché et de déclenche de la tige T dans le secteur ss se fait àj l'aide d'une vis centrale M engrenant avec un écrou E' fixé sur le dos des boîtes à tiroirs; sur cette vis sont fixés des bras tt, dont les extrémités extérieures commandant chacune les tiges TT de détente. Quand on tourne

Fig. 123.

la vis M dans un sens ou dans l'autre on enclenche ou l'on déclenche les segments ss des entailles ee de même forme pratiquées dans l'épaisseur du secteur SS; ce secteur est terminé par une partie avec gorge circulaire et rectangulaire dans laquelle est logée le coussinet P, l'empêchant de se déplacer longitudinalement; une vis v sert de frein à la vis V manœuvrant le coulisseau C de la rainure R de la pièce LL.

Ainsi donc, pour désembrayer la détente et immobiliser le mouvement du papillon K, il suffit de désemparer les segments ss de la tige T des entailles ee du secteur SS; les papillons KK n'étant plus entraînés, on les met verticalement à d'aide des leviers Mj ; des freins N et N' fixent la vis centrale M et les tiges T dans leurs positions respectives. — Dans les machines anciennes du type Mazeline le rappel des tiges se faisait en même temps par une

DESCRIPTION DBS MACHINES 167

traverse commune aux deux tiges, commandée par la vis M; mais comme les tiges de détente pouvaient présenter des résistances inégales dans les papillons KK, chaque tige avait son mouvement de rappel ; l'opération d'enclenchement ou de déclenchement exigeait donc un homme à chaque volant de manœuvre de ces tiges, mais rendait la manœuvre plus certaine. Avec une vis M unique de rappel, un des t pouvait très bien s'enclencher ou se déclencher avant l'autre et même coincer le secteur ss qui continuait son mouvement, et par ce fait, les deux papillons KK de chaque boite à détente ne conservaient plus leurs positions dues à leur entraînement normal; l'un des segments de la tige de détente au lieu de venir dans son entaille ee coinçait le secteur ss sur sa partie centrale extérieure.

Remarque. — Production de changement de la détente dans le changement de la position du coulisseau G dans la rainure R.

L'appareil de détente étant toujours déclenché au moment de la mise en marche afin de laisser la vapeur affluer librement dans la botte à tiroir, et les papillons K de chaque détente placés verticalement. En marche, si l'on veut marcher à une introduction de 0, 3, 0, 4, 0, 5, on dispose donc le coulisseau G au repère indiqué dans la rainure R de la pièce LL; cela fait, on manœuvre le levier double VV et la vis centrale M dans un sens voulu pour enclencher la tige T de chaque détente avec le secteur SS denté. Ghaque papillon K étant alors entraîné par le secteur «*«' de la pièce LL, ce secteur animé d'un mouvement circulaire alternatif, viendra présenter ses arêtes aa devant les bords opposés gg' ou g"g"' des orifices o et o' de la botte à détente Ba. Pour l'instant supposons le coulisseau c situé à la partie inférieure de la rainure R au repère 5; dans son mouvement d'oscillation, les arêtes aa du papillon K

viendront fermer les orifices oo* de la botte de détente au -r^

de la course du piston; maintenant amenons le coulisseau e à la position 4 de la rainure, comme le chemin parcouru par le pied de la bielle de l'excentrique est toujours le même, les arêtes du papillon seront en g^g^ et pénétreront davantage dans la botte à détente, anticipant davantage sur l'orifice; de même si le coulisseau vient en 3; on voit par ce changement de position que les arêtes du papilon KK dépassent de plus en plus les arêtes o et o' de l'orifice; elles restent donc moins longtemps devant l'orifice dont l'ouverture est constante; il s'ensuit donc que l'ouverture ou le temps pendant lequel cette ouverture est maintenue dépend de la position du coulisseau c dans la rainure R. On voit donc que le degré de l'introduction variera avec les rayons successife du centre A de la pièce L avec le centre du coulisseau c commandé par la bielle de l'excentrique.

Ces détentes paraissaient très siniples et très commodes; mais la résistance des tiges, par suite d'un mauvais entretien en rendait souvent la manœuvre difficile, puis ces papillons étant assez lourds, ils tombaient dans le fond de leur boîte par usure; le presse-étoupe de leurs tiges fuyaient presque d'une façon continue, et les papillons, n'étant plus concentriques à leurs boites fuyaient à leur partie supérieure; L'emploi de ces organes ne produisait donc pas une étanchéité suffisante pour s'apercevoir de l'économie que produit une détente établie dans de bonnes conditions elles n'ont jamais été employées que dans les appareils Mazeline.

NonTelle disposition à course yariable (fig. 124).— Conduite par un excentrique E claveté sur l'arbre auxiliaire A des tiroirs (système du Creusot).

Fig. 124. — Vues 1 et 2.

Dans les machines actuelles du Creusot (Courbet, Bayard, etc.) l'organe de détente est également une plaque frottante, percée de plusieurs orifices glissant sur la cloison de la boîte à tiroir percée du même nombre d'orifices; cette plaque n'est donc qu'un tiroir à coquille à multiples orifices animée d'un mouvement rectiligne alternatif continu. Le mouvement leur est communiqué par un excentrique E calé sur l'arbre auxiliaire A des tiroirs dont la queue Be est reliée à une secteur rectiligne C possédant une rainure R dans laquelle se meut par la manœuvre d'une vis V un coulisseau C portant deux tourillons sur lesquels sont articulés les fourches d'une bielle Bl, dont l'autre extrémité est articulée à la tige du tiroir de détente; le coulisseau C oscille autour d'un axe 0; les deux points o et o où est articulée la bielle Bc, étant fixes, le coulisseau seul est mobile; en manœuvrant le K qui ne peut que tourner le coulisseau C dans lequel elle se visse peut donc occuper par son mouvement dans la rainure de G différentes positions qui produisent des courses différentes par conséquent des vitesses différentes au coulisseau et au tiroir de détente; donc avec des

vitesses difTérentes, le tiroir de détente couvrira plus ou moins rapidement les orifices de communication de la boîte à détente à la boite à tiroir, et produira une introduction variable avec chaque vitesse, avec chaque position du coulisseau G dans la rainure R. Dans ce mouvement du coulisseau, on change donc à la fois et la course et l'angle de calage; arrivé le plus près du centre o d'oscillation, la course est presque nulle et les orifices de la détente sont ouverts en grand; il y a donc ouverture maximum à fin de course et plus de détente; le mouvement du tiroir est à peine sensible.

En dehors de cette détente spéciale, l'usine du Creuset obtient encore de la détente par les manivelles de rappel des bielles des secteurs. Le pied des bielles a son articulation sur une plaque portant un tourillon; cette plaque, par des saillies qui pénètrent dans des mortaises de même forme pratiquées sur la face extérieure de la manivelle de l'arbre auxiliaire. On remonte cette plaque qui en somme n'est qu'un coulisseau, et avec le tourillon qui la traverse terminé par une partie filetée munie d'un écrou, on applique les saillies de la plaque extérieure qui forme une des joues du coulisseau dans les mortaises de la face de la manivelle; si Ton remonte le coulisseau dans la rainure de la manivelle, on provoque un mouvement de cette manivelle, et l'on augmente par ce fait l'avance à l'introduction déterminée par le tiroir proprement dit; on peut donc conserver la position des secteurs dans la même position, tout en produisant une certaine détente par le changement de suspension du pied de la bielle de rappel, et cela pour chaque machine et d'une façon indépendante. Cette disposition est représentée dans les vues complètes d'ensemble des machines.

11 y a donc en résumé deux moyens de détente : par l'organe spécial et par les tiroirs sans toucher au secteur. — L'organe spécial est destiné seulement à l'admetteur et aux trois tiroirs par la manivelle et bielle de relevage.

Détente des Forges et Chantiers de la Méditerranée [fig. 125). ~ Cette délente se compose d'un cylindre PP percé de trois orifices circulaires 0,0, 0, glissant dans un cylindre PT' ajusté dans la boite à détente et percé également des mêmes orifices circulaires 1,2,3, communiquant avec le conduit B^ H^ annulaire de lu. boite à tiroir. La vapeur arrive des chaudières par les deux tubulures tv et t'v' et se rend dans la boite à détente et de là dans la boîte à tiroir en passant par les orifices o a^ o, du piston PP et les orifices 1,2,3. Le piston PP étant à fourreau est conduit par la tige TT, articulée à une bielle 6, qui aussi est articulée par sa tète au levier L oscillant autour d'un tourillon a dont le support est fix,é sur la machine; sur ce levier L est fixé un bou-

ton b* s'emboliant dans un coulisseau G engagé dans la rainure d'un secteur S à chaque extrémité duquel sont engagée» les queues E et E' de deux excentriques calés sur l'arbre des tiroirs. Le mouvement est communiqué à l'arbre des tiroirs par les deux roues RR', disposition de la mise en train Mazeline R étant fixé sur l'arbre moteur A dont le centre est 0, R' montée à frottement doux sur l'arbre des tiroirs. Les excentriques E et E' qui conduisent l'organe PP de détente par l'intermédiaire du secteurSS sont calés sur l'arbre des tiroirs o'.

Le rayon de l'excentrique E fait avec la manivelle fictive omf et en arrière

de cette manivelle un angle de 52® et E' avec la même manivelle dans le même sens un angle de 80®; les deux rayons ob et oa des deux excentriques forment donc entre eux un angle de 28®; ces détentes sont à mouvement continu et sans déclenche; elles produisent une introduction de 0,2 0,3 0,4 par rapport à la course du piston.

Pour la mise en marche, on les plaçait à la plus grande introduction possible. Le changement de détente, comme celles-ci ne pouvaient être déclenchées, s'opérait par la manœuvre de la manivelle M fixée sur une vis V emprisonnée dans un palier p et se vissant dans l'épaisseur ce d'une fourche k dont la tige T est articulée au bras mi d'un mouvement à sonnette mim* oscillant autour du tourillon t, l'autre bras îm' du mouvement à sonnette est relié au secteur SS par la bielleB de suspension articulée au secteur SS au point s.

Pour produire la détente il suffirait donc de manœuvrer la manivelle M de façon à amener soit la bielle E' de l'excentrique E en regard du coulisseau G, soit celle de l'excentrique E, de façon à ce que ce soit l'un ou l'autre qui commande le secteur, et avec leur angle d'avance respectif par rapport à la manivelle fictive mof, on obtenait les degrés d'introduction indiqués cidessus en passant par des positions intermédiaires entre les

deux bielles E' et E; une indication sur la branche inférieure de la fourche K indiquait ce degré d'introduction.

Ce système de détente était très commode, on pouvait le régler en marche à volonté, il ne présentait aucune difficulté pour sa manœuvre. Mais tous ces systèmes qui étaient un progrès pour remploi des machines de 4 000 chevaux que Ton regardait comme des appareils puissants pour cette époque, mais à allure lente, tendent à disparaître avec les nouveaux appareils réellement puissants 6 000-12 000 et 30 000 chevaux et à haute pression.

Les changements peu sensibles s'opèrent à l'aide des secteurs Siéphenson, et par l'introduction successive d'un même poids de vapeur admis dans le cylindre admetteur, et distribué en outre dans chaque cylindre détendeur. La transmission de mouvement aux tiroirs est généralement le secteur de Stéphenson, mécanisme approprié à une introduction maximum et pouvant produire une détente suffisante dans l'admetteur, qui distribue son volume de vapeur reçu, dans le premier cylindre détendeur. L'inconvénient du système que nous venons de décrire était d'exiger pour chaque détente deux excentriques et une transmission de mouvement assez complète. Mais on ne considérait que la facilité de manœuvre; de n'avoir pas le souci de déclencher les appareils pour mettre en marche, et pour passer de la marche M à la marche AR, on trouvait ce système commode et aussi éco-* nomique que tous ceux qui étaient jusqu'alors employés : il était supérieur au système Mazelinc qui paraissait plus simple, mais dont les inconvénients ne se révélaient que pendant la manœuvre des organes. L'enclenchement des papillons ne s'effectuait pas toujours en même temps ; il fallait procéder à des démontages fréquents des axes, si l'on ne voulait pas en marche s'exposer à ne pouvoir les embroyer d'une façon ordinaire, facile et sûre.

Détente Meyer. — Ce système de détente (fig. 126) qui est actuellement souvent employé sur les croiseurs, est à course constante et à recouvrements variables; le tiroir T dont le dos est à face plane ou en forme de D majuscule est parfaitement dressé, sur lequel glisse deux blocs 6 et 6' ayant un écartement déterminé que Ton fait varier par la manœuvre d'une vis A possédant deux pas contraires se vissant dans les écrous ee* noyés dans les blocs. — On peut donc à volonté par la manœuvre judicieuse de cette vis éloigner ou rapprocher les deux blocs.

Le tiroir T est à coquille et percé de deux, ou de quatre orifices o,Oy dans lesquels passe la vapeur pour être ensuite distribuée par ses barrettes dans les conduits du cylindre. Ce système dont le principe général reste le même peut présenter quelques varia-

lions dans son Application; nous donnerons les deux dispositions qui sont à peu près les seules employées. Cette détente est conduite par un seul excentrique à calage

Fig. 126. — Vue 1.

00, orifices du cylindre.

BB, botlc à tiroir et à délcnlo.

T, liroir en coquille percé de» deux orifice»

oo' k surface plane et polie.

oV, orifices du tiroir.

aa. arôles d'introduction des barrettes du

liroir.

oc, arôtes d'évacuation dans l'orifice com

mun Er.

66, blocs de la détente accumulés par deui

écrous vissés sur la vis A ù pas contraire

pour chaque écrou.

A. vis de commande des deux, blocs 6 et 6* les rapprochant ou les écartant en même temps selon le sens à droite ou à gaucho communi(|ué ù la vis A.

l^s blocs 6 ei 6' sont appliqués sur la face extérieure du tiroir par les garnitures métalliques pp et les lanternes LL ipii le* appuient ù des vis vv appuient ces lanternes.

r, tuyau d-arrivée de va|)eur dans la botte à détente.

fixe, à course constante, monté sur l'arbre de commande des

tiroirs ou sur l'arbre moteur

Coupe suivant x y y x

selon la disposition de la machine. On modifie le degré de détente en modifiant le degréde recouvrement; c'està-dire en modifiant l'écartement des deux blocs 6 et 6' par rapport aux orifices OyO, du dos du tiroir.

Transmission du mouvement aux blocs 66 pour faire varier leur écartement.

L'extrémité de la lige A portant les vis de pas contraire est terminée par une partie carrée qui s'emmanche à frottement doux dans un trou de même forme de la douille d. Sur cette douille est claveté l'axe dti pignon d'angle r, ce pignon engrené avec un autre pignon r' claveté sur un axe K à l'extrémité duquel est monté un volant N.

Fig. 126. — Vue 2.

En agissant sur ce volant, on imprime un mouvement de rotation aux deux pignons d'angle n*', à la double rf et à la vis A ; on rapproche ou l'on éloigne les blocs 66' selon le sens de la rotation imprimé à N. Dans le premier cas, on augmente les recouvrements en les rapprochant des orifices o^Oy du dos du tiroir et

Fig. 427. — Vues i et 2.

par suite on augmente, le degré de détente qui peut varier de 0,44 à 0,64; les dimensions des blocs b et 6' sont telles que l'introduction de la vapeur a toujours lieu par les arêtes intérieures de ces blocs 66'. Il ne faut pas que quand le tiroir est en communication avec l'évacuation un bloc puisse permettre l'introduction de ce côté.

L'écartement de ces derniers diminue au contraire le degré de détente, et lorsque l'on appareille, ou que l'on veut suspendre

l'action de la détente on donne aux blocs h et b' leur maximmm d'écartenient.

Disposition deraAréthuse». — Le tiroirTest également à coquille à doubles orifices, la forme du dos est celle d'un D majuscule, percé des quatre orifices o et o' bas vapeur OjO'i haut vapeur; les blocs BB' sont percés eux-mêmes des orifices o"o"; ils introduisent la vapeur dans les orifices oo'-OiO^ du tiroir par leurs arêtes dib^-aibi. Le rapprochement ou Téloignement des blocs est pro-

Fig. 127. — Vue 3.

duit par le mouvement de la tige T portant deux vis V de pas contraire et engrenant dans les écrous E et E' des blocs de détente BB', la tige T est terminée par un palier de butée P elle est mise en mouvement par une vis sans fin V' actionnant un pignon p monté sur cette tige. Une traverse GG appuyée par les vis V,V, et des ressorts appuie sur le dos des blocs. On conçoit facilement la production de la détente ou la fermeture des orifices à une certaine partie de la course du piston; le tiroir de distribution et les blocs de détente, étant conduits l'un et l'autre par des excentriques dont les rayons font des angles difTérents avec la manivelle motrice, et entre eux, marchant à un moment donné dans un sens contraire, et les barrettes des blocs venir rencontrer les bords des orifices

DESCRIPTION DBS MACHINES 175

du tiroir et fermer ces orifices, et ils les fermeront d'autant plus tôt que les blocs seront plus rapprochés.

Dans la distribution par le système Joy et Marschal, la disposition du mécanisme pour conduire les tiroirs, permet de produire de la détente sans apporter une modification sensible dans les éléments de régulation du tiroir.

On peut faire varier les détentes de Tad metteur et les détendeurs à volonté. Pour la manœuvre commune, embrayer les deux volants Vo et V| qui commandent les détentes et agir sur le volant Vo» avec les engrenages H't et R, on manœuvre les trois détentes. Désembrayer V et V^ on ne manœuvrera que Te; embrayer V en manœuvre Tm détente milieu^ embrayer v on manœuvrera Tm détente admetteur.

Considérations sur l'emploi de la détente, ses ayantages ses incon« Ténients (fig. 128) s

Ses avantages.

Pour la même pression initiale et le même poids de vapeur dépensé dans le cylindre et par conséquent pour la même quantité de charbon brûlé, l'emploi de la détente produit un travail plus grand. Cet avantage peut être mis grosso modo à jour par une courbe (fig. 128). En effet, supposons que la course d'un piston soit représentée par ab et que la pression du cylindre exercée sur le piston soit ac perpendiculaire à a6et soit constante pendant toute, la course du piston, le travail exprimé pendant une course sera donc représenté par le rec- a €t ^

tangle ahfc\ ab représentant à une cer- Fig. 128.

taine échelle la course du piston et ac la

pression en kilogrammes par centimètre carré. Si au contraire, nous n'introduisons de la vapeur dans le cylindre que pendant la fraction ag de la course du piston; d'après la loi de Mariette la loi de la pression sur le piston pendant l'autre partie gf de la course du piston sera représentée par la courbe gm et le travail par la surface abmgc, différant seulement du premier de la partie mgf] sans dépense de vapeur, on aura donc gagné la partie dbmg. Avec l'emploi de la détente on peut donc diminuer le nombre des chaudières à allumer pour produire le même travail Indiqué, d'où économie de la perte d'allumage, de réchauffement de l'eau sans produire de travail jusqu'au moment d'arriver à la pression de régime.

Dans l'allumage des chaudières, il y a perte de chaleur pour les annexes sous pression et perte lorsqu'on les laisse refroidir, éviter de les allumer par l'emploi judicieux de la détente; c'est donc économiser cette première dépense. Il faut avoir assez de

176 MACHINES A VAPEUU MARIXES

chaudières allumées pour ne pas tracasser les feux, ce qui serait une cause de mauvaise utilisation du combustible.

Mais pour obtenir la puissance maximum des machines en prévision d'une détente, il faut un cylindre plus grand pour produire le même nombre de chevaux qu'à pleine introduction et par conséquent une machine plus volumineuse, plus exposée au refroidissement les cylindres étant plus grands; employer des pistons et des bielles plus lourdes, ne permettant qu'une vitesse modérée. On s'est beaucoup occupé dans la construction des machines à haute pression des abaissements de la température de la vapeur dans les cylindres par suite de l'emploi d'une grande détente, c'est ce qui a donné lieu aux enveloppes des cylindres et au réchauffage énergique que l'on y opère pour empêcher les condensations. Ces mesures de construction et de réchauffage entrent dans les inconvénients présentés par la détente.

L'emploi de la détente est encore avantageux au point de vue du fonctionnement des organes de la machine; car, la pression diminuant progressivement sur le piston à partir du moment où cesse l'introduction jusqu'à la fui de sa course; à son point mort, et au moment où il va revenir sur ses pas, l'énergie de la vapeur et de tous les organes en mouvement sera moins grande que si la pression était restée constante pendant toute la durée de la course. Les chocs qui se produisent au renversementdusensdela marche seront donc diminués. Dans les machines à condensation, par l'effet de cet abaissement de pression et de température, l'équilibre s'établit plus rapidement avec le condenseur, la condensation étant plus rapide; la surface réfrigérante peut être diminuée si le condenseur est par surface, ou l'eau d'injection peut être diminuée si le condenseur est par mélange. Dans les anciennes machines Woolf à trois cylindres égaux et à moyenne pression où Vj représentait le volume final de la détente et V celui de la

vapeur introduite, le rapport -y ne dépassait pas 2,5. Avec les nouveaux appareils à haute pression, la limite -~ ou de la détente

a été poussée jusqu'à 6-10 et même 12, et ce dernier chiffre est môme dépassé dans les machines à vapeur de l'industrie.

Mais il y a une limite pratique qui s'impose à la durée de la détente ; c'est-à-dire qu'il ne faut pas arriver au point où la contrepression arriverait à être supérieure à la pression qui existe dans le cylindre, ou que la pression qui pousse le piston sur une de ses faces soit inférieure à la fin de sa course à la pression qui existe dans le récipient où s'évacue la vapeur, et agissant en sens contraire sur l'autre face du piston. Si la contre-pression indiquée par une courbe était supérieure, à un moment donné de la course du piston, à la pression motrice, le piston de ce cylindre

DESCRIPTION DEâ MACHINES

travaillerait à rebours, et ce ne serait que grâce à la position de sa manivelle et à t;elle de Tautre cylindre que le mouvement pourrait continuer. La courbe d'indicateur n9 2 de la figure 129, indique ce fait qui s'est passé dans l'essai d'une machine ; cette courbe fait clairement ressortir que de m en n le travail du piston était négatif; la détente était donc trop prolongée, et au lieu de produire une économie, elle nécessitait une dépense inutile, et même contraire au bon fonctionnement de la machine. Sur cette courbe la ligne hn représente la contre-pression ou la pression dans le condenseur ou celle qui existe dans la boite à tiroir du premier cylindre détendeur; la courbe n» 4 indique la pression dans le deuxième cylindre et xy la ligne atmosphérique dite ligne neutre ou sans pression.

Fig. 129.

Fig. 130.

Ainsi que nous l'avons vu, la détente chaque fois qu'elle s'effectue dans des limites convenables procure un excédent de travail ; de plus elle facilite le mouvement de la machine ; elle atténue les chocs qui tendent à se produire aux bouts de course du piston ; elle permet de réduire la vitesse de la machine d'une façon plus économique que par les changements d'ouverture du registre. En effet, représentons par AH (fig. 130) la course du piston d'un cylindre, d'un diamètre quelconque, et par AB la pression initiale de la vapeur et soit BC le volume de vapeur introduit par l'organe de détente dans le cylindre; au point G de la course du piston la pression variant suivant la courbe CD relative aux gaz permanents, le travail produit sera donc représenté par la surface ABCDH; maintenant étranglons le registre ; par suite de cet étranglement et du volume libre du cylindre produit par la marche du piston, la pression initiale diminue, et est représentée par la verticale AF ; en G le point de fermeture du tiroir ou de la détente a également lieu, à la même fraction BC de la course du piston ; traçons en G la courbe GE de la détente correspondante à la pression initiale AF, prolongeons-la jusqu'en K, point de rencontre avec BC. La surface ABKGEH représentera le travail dû à un volume BK de vapeur à la pression initiale AB des chaudières, tandis que la surface AFGEN représentera celui d'un même poids de vapeur, mais à la pression AF. En comparant ces deux surfaces, on voit que par l'emploi de la détente, on obtient sur la fermeture du

MACBOfES MARINES.

registre ou sur l'abaissement de la pression de AB en AF de la pression initiale aux chaudières, un excédent de travail représenté par la surface FBGK. La diminution de la pression aux chaudières donne toujours lieu à une moins bonne utilisation de la vapeur, il faut toujours lui communiquer le même nombre de calories quelle que soit la pression, il faut conserver à la vapeur tout le ressort d'une haute pression. La fermeture du registre ou l'abaissement de la pression aux chaudières ne doit être employé pour celles-ci que par mesure de sécurité, et pour la manœuvre du registre qu'en cas de manœuvre de la machine ; mais ces moyens doivent être rigoureusement écartés pour une traversée d'une certaine durée.

L'organe de détente doit être simple, facile à manœuvrer et être efficace dans ses effets ; il est à remarquer que les papillons sont peu étanches et produisent plutôt un étranglement de la vapeur qu'une fermeture complète donnant lieu à une détente réelle. L'emploi d'un

a k Fig. 131

Fig. 132.

mécanisme spécial de délente est indépendant et ne changeant en rien les foncUnns du tiroir, il doit satisfaire aux rundîtîtjns Buivanlen : i^ ouvrir avant le Wvidr afin que les IniHus à vapeur des tiroirs soient remplies de vapeur avant lé moment où ces derniers vont découvrir les orifices d'introduction aux cylindres; 2^ fermer avant le tiroir.

La détente produite par les secteurs Stéphenson, pour rester dans de bonnes conditions de régulation doit être comprise entre 0,35 et 0,30; c'est-à-dire correspondre à une introduction de 0,65 à 0,70 de la course du piston; en s'écartant de ces indications, on peut déterminer des perturbations dans la régulation, comme nous le verrons dans la description des mises en train et

dans rélude du secteur, soit à bielles décroisées ou à bielles croisées. Les éléments de la régulation, avance à l'introduction, à la compression, à l'évacuation subiraient des modifications incompatibles avec le bon fonctionnement de la machine ; il pourrait en résulter une mauvaise utilisation de la vapeur et des chocs dans les organes de la machine.

Bien que nous aurons à nous entretenir des expressions d'introduction et de détente, disons cependant de suite que l'on appelle introduction le rapport entre le volume de vapeur introduit partiellement dans le cylindre et le volume total pendant une course (fig. 431). Ainsi, si nous désignons part? le volume initial de vapeur introduit dans un cylindre qui peut être distribué dans un autre, sans nouvelle addition de vapeur et par V le volume

final pendant une course, le rapport -^ représentera la valeur de

l'introduction. On l'indique, soit en raison de la fraction de la course du piston, soit en raison des volumes du ou des cylindres en communication; elle équivaut généralement au 1/3 ou au 1/4

de la course du piston admetteur ou du volume total -rr- représentera la valeur de la détente (fig. 131).

Ce genre de détente obtenue par le passage d'un volume v de vapeur à un volume V est ce que l'on appelle la détente au Woolf, • dans la figure 131 a6 représente la course totale du piston, aK le point de fermeture du tiroir, v le volume aK et Va volume ab total.

La détente au Woolf est représentée par les figures 132- 133-134-135; dans la figure 132, la vapeur arrive de la chaudière par le tuyau V et se rend dans la botte D| du tiroir admetteur ïi qui la distribue dans le cylindre admetteuj C,, puis évacuée par le tuyau ËiËj dans la boîte du tiroir T du cylindre détendeur Cd puis évacuée par Torifice E au condenseur.

La figure 133 indique une autre disposition des cylindres, la

vapeur arrivant par le tuyau V, se rend également dans la belle Di du tiroir T, du cylindre admetteur G, et de là évacuée dans la boite D du tiroir T, etc., un robinet v' placé sur une petite tubulure t' met le tuyau de l'arrivée de la vapeur avec le

Fig. 133.

MACHINES A VAt^EUR MARINES

tuyau d'évacuation à la boite à tiroir du cylindre détendeur afin de faciliter la mise en marche*

Les figures 134 et 435 représentent d'autres dispositions dans la figure 134 la vapeur arrive par le tuyau Ar elle entoure le cylindre admetteur, puis vient se rendre dans la boite du tiroir Ta de l'admetteur, puis prend la direction indiquée par les flèches pour venir dans la boite du tiroir du détendeur Td et de là au condenseur, après avoir fait son effet dans le détendeur.

Dans la figure 135 à trois cylindres la vapeur arrive dans le tuyau V, le cylindre admetteur ayant deux tiroirs, la vapeur se rend dans chacune des bottes par les tubulures v' et V et de là,

après avoir agit dans l'admetteur, elle se rend successivement dans les bottes à tiroir des cylindres détendeurs une tubulure t/ facilite le départ.

Dans les nouvelles machines à haute pression, 17 kilogrammes, aux chaudières et 12 kilogrammes au détendeur régulateur de la pression, les machines peuvent être horizontales ou verticales à trois ou à quatre cylindres, les deux derniers ayant le même diamètre ; la vapeur est distribuée, dite en cascade ; elle arrive d'abord dans le premier cylindre puis successivement dans les deuxième, troisième et quatrième et de là au condenseur.

Ces dispositions sont représentées par les planches du Pleurus, du Chasseloup-Laubat et du Cassini. En résumé l'organe de détente a une régulation spéciale, ne s'occupant que de la durée de l'introduction et non de son évacuation ; il laisse au tiroir toutes ses fonctions.

nGlTRES EXPLICATIVES SUR LE FONCTIONNEMENT DES D1FFEHENTE8 DÉTENTES

Pendant la période de FF de la révolution de l'arbre sur lequej sont montées les cames, le galet roulera sur la partie IK et ik du manchon des cames, la soupape restera appliquée sur son siège; mais aussitôt que la naissance de la saillie de la courbe d'une came sera en contact avec le galet, la soupape commencera à se soulager et sera ouverte en grand lorsque le galet appuiera sur la partie extérieure de la saillie de la came, et cela pendant toute Tamplitudede la saillie. La durée de l'introduction dépendra donc complètement de la longueur de cet arc de contact. On conçoit donc facilement que l'on peut faire varier à volonté la durée de la période d'introduction et faire commencer cette période

MACHINES A VAPEUR MARIKES

avant l'ouverture du tiroir afin que ce dernier n'attente pas après la vapeur.

Dans les machines de Vlpfiigcnie et de la Naïade avec deux jeux de cames, l'un pour l'introduction et l'autre pour l'évacua-

Fig. 136. — Vues 1 et 2.

tion, on obtient la même régulation qu'avec un tiroir ordinaire. Pour faire varier la durée de l'introduction, il suffira donc de manœuvrer le volant V et d'amener le galet g en contact avec l'un ou l'autre came dont la longueur de l'arc de partage est réglée pour assurer une introduction prévue.

Organe de détente conduit par un excentrique à calage variable, l'obturateur ouvrant en grand à fin de course ou à demi-course (schéma) (fig. 138). Supposons d'abord que l'obturateur ouvre en grand afin de course. Prenons pour simplifier une barrette A glissant sur une plaque percée d'un seul orifice X et supposons que l'angle de calage MOD et les recouvrements de la barrette A sur l'orifice X aient été établis pour que l'organe de détente procure