MISE EN TRAIN MARSHALL A BALANCEMENT AUTOMATIQUE

La figure 189 représente la disposition employée sur le Gaulois, Sur l'arbre 0 de la machine est claveté le chariot de l'excentrique A dont le rayon forme avec celui de la grande manivelle ^n angle de calage d'environ 170**. La queue de l'excentrique à

double lame est traversée, en un point B convenablement choisi, par un tourillon où vient s'articuler la bielle directrice BE. Le point C de cette même queue d'excentrique porte un bouton qui conduit la bielle CD actionnant la tige du tiroir. L'extrémité E de la bielle directrice est articulée à un tourillon E, monté sur un

Fig. 189.

double levier EFG appelé culbuteur mobile autour de l'axe F et g-uidé dans son mouvement de rotation par la glissière nn' rapportée sur le bâti de la machine. D'après cette disposition, on voit que pendant la durée d'une révolution de l'arbre 0, le point B de l'excentrique A décrira l'arc BF du centre E, tandis que la trajectoire du pied C sera une courbe fermée dont le diamètre vertical représentera à peu près la course du tiroir. Pour renverser la marche, il suffira de faire tourner le culbuteur autour de F de manière à amener le centre E en E' correspondant à la marche AR et changer ainsi l'orientation de l'arc décrit par le point B ; ce mouvement est réalisé par le mécanisme suivant : un arbre Ion-

gitudinal appelé arbre T de rappel ou de relevage parallèle à l'arbre moteur actionne les culbuteurs de tous les tiroirs au moyen de bras tels que III et des bielles HG. Cet arbre I reçoit lui-même son mouvement par l'intermédiaire du bras de levier IJ et de la bielle JK, d'un bouton de manivelle K implanté sur une roue dentée R mue par une vis sans lîn LL'. Cette vis est actionnée soit par la commande à bras, soit par la commande à vapeur.

Manœuvre à bras. — On l'opère en manœuvrant le volant Z monté sur Taxe MN dont on peut le rendre indépendant au moyen du manchon d'embrayage m. Une roue R' d'engrenage à dents obliques transmet le mouvement à la vis LL'.

Manœuvre à la vapeur. — Pour faire changer le sens du moteur ss, c'est-à-dire le faire marcher en AV ou en AR, on se sert d'une machine auxiliaire à vapeur composée de deux cylindres, de deux pistons ss avec tiroir ï cylindriques sans recouvrement, imprimant à l'arbre P un mouvement de rotation qui est transmis à la vis LL' par l'intermédiaire des engrenages coniques d d'. La machine motrice auxiliaire dont les pistons sont ss peut changer le sens de son mouvement, c'est-à-dire marcher en avant ou en arrière (et rappelons que la conjugaison de lettre A — R et V indiquent ces sens : pour avant AV, pour arriére AR) ; on se sert d'une autre petite machine à vapeur, dont le tiroir u manœuvré par la transmission hg if d eile levier db qui se trouve à la portée de la main, ce levier coulisse dans le secteur Y y est Ç\\é à la position voulue par une vis frein V. Ce petit tiroir renverse le sens du courant de la vapeur dans les tuyaux VV et dans la boîte du tiroir T qui introduit alors tantôt par les arêtes intérieures, tantôt par les arêtes extérieures, c'est-à-dire qu'on transforme ce tiroir en tiroir en coquille ou en tiroir en D selon le sens de la marche que l'on veut obtenir. On remarquera que le diamètre KKj de la circonférence décrite par le centre K du bouton de la tète de bielle K est égale à la course JJ' de l'arc décrit par le pied J de cette bielle, il en résulte qu'il suffira de laisser tourner le moteur s«, toujours dans le même sens pour faire passer successivement la mise en train par ses suspensions extrêmes. Et quand la machine motrice sera suffisamment échauffée, elle tournera alternativement en AV et en AR, sans que l'on soit obligé de manœuvrer le levier db. On ne manœuvrera donc db que pour la mise en marche dans le sens voulu, soit au départ, soit dans une manœuvre.

Ce passage contenu qui est alternatif de la marche avant à la marche arrière, justifie le nom de mise en train à balancement automatique.

DSSGBIPTION DES MACHINES

Sur un cadran gradué r un index q recevant son mouvement de l'axe y, indique les suspensions extrêmes, la demi-suspension et les différentes introductions obtenues avec les suspensions intermédiaires. Enfin un arc évidé xx' monté sur Tarbre I limite la course angulaire de cet arbre, un écrou X^ que Ton peut serrer énergiquement sert de frein à tout le mécanisme.

Distribution Marshall ponr torpilleur {fig. 190). — La disposition représentée par la figure 190 offre cette particularité que le point A de la queue de Texcentrique calé sur Tarbre moteur et conduisant la bielle AF du tiroir est situé en deçà du point d'articulation B de la bielle directrice CB. Pendant une révolution de l'arbre, le pied B de la bielle décrit donc un arc de cercle de centre C et le point A de la queue de Texcentrique une courbe aplatie dont la projection sur la verticale dnne la course du tiroir.

Pour renverser la marche, un servo-moteur P, analogue à ceux qui sont employés sur plusieurs bâtiments, remplit ce but. Son tiroir est asservi et ramené à mi-course quand on cesse de manœuvrer le volant V. Ce servo-moteur imprime, par l'intermédiaire des bielles ED et des bras DB un mouvement angulaire d'une amplitude convenable à un arbre se projetant en B, appelé arbre de la mise en train. Sur cet arbre sont calées des manivelles HG à deux joues entre lesquelles passent les p. .g-

bielles directrices CB et remplissent par rapport à ces dernières le rôle de culbuteur.

Mise en train du Crensot {ûg. 191). — Sur les croiseurs les appareils moteurs se composent de deux cylindres, un admetteur et un détendeur, ces cylindres sont légèrement inclinés. Le moteur de la mise en train se compose également de deux cylindres A et B ayant leurs axes sur le prolongement l'un de l'autre, le cylindre A est le cylindre à vapeur moteur, le cylindre B est le cylindre modérateur rempli d'huile.

Les pistons Pv et Pp sont montés sur deux tiges Tat réunies par un écrou ainsi qu'il est représenté sur le dessin. Sur une traverse T^ portant deux tourillons sur lesquels sont articulées des bielles CC par une de leurs extrémités et par l'autre à l'arbre

de relevage D (vue 1-2). Le déplacement des tiroirs Tt à vapeur et th à l'huile se fait à l'aide des leviers F F et L de la tringle F et du mouvement à sonnette ss oscillant autour de l'axe o, le bras supérieur étant arli^ulô a la ll^e du tiroir à vapeur. Le levier de commande F est guidé dans la rainure d'un secteur cir-

Fig. 191. — Vue ,

culaîre portant les indications AV et AH. En niômu tem]>s que Ton inlroduil la vapeur dans la t)oite du tiroir Tï; par ronvoHure du ro- ^ - ^ hïjïct H manœuvré pnr la poignée

p v.i la tringle verticale E, on ouvre le tiroir th à rtiuilc (vue.s 3 et 4); par conséquent, comme dans toUi5 les sy.stèmes employées par le Crcusot, le piston modérateur à l'huile a donc t^es deux faces soumises à des pi-esfiîons qui réagi seront Cïjntre la poussée du piston à vapeur et en modifiant la rapidité de son mouvement. Le âv-\^rù d'ouverture du robinet qui met les deux faces du piston à l huile en communication permet de ré|^Her à volonté In vilcH<^e de tout l'.ippareiL Quand lu machine est au repos, et que Ton doit déplacer les

Fig. 191. — Vue 2.

tiroirs pour les graisser ou pour refaire le presse-étoupe de leurs tiges, on se sert d une pompe mise à bras La distribution de l'huile dans le cylindre à huile se fait à

Fig. 191.

A, c)lUidrc à rapcur moteur.

Pr, piston à vapeur.

B, cylindre k huile.

Pp, pi^on du cylindre ù huile.

CCt bulles d'attaque de larbrc de rclc« rage.

pEE, mouvement de manœuvTC du robinet R

de prise de vapeur.

FF, L «#, Icrvier tringle, mouvement à son-

— Vue 3.

nette actionnant les tiroirs à vapeur et à huile.

GGG, leviers et mouvement de rappel des liroirs ù va|)eur et ù l'huile.

H, robinet d'échappement du cylindre à vapeur.

I, pompe ù bras jiour changement de marche ù la main.

J, robinets distributeurs de Thuile dans le cylindre & huile et manœuvres à la main.

Taide des robinets J manœuvres par le volant V et les engrenages c* e Cj l'ensemble de cette mise en train est représenté dans les vues de la machine.

MAGHINBS A VAPETTH MARINES

Fig. 191. —Vue 4.

Fîg. 191.— Vues.

Mise en train dn « Condor ». — L'appareil à vapeur du Condor a été construit à Newcastle, par MM. Leslie et C*®. La disposition de ces machines a permis de réaliser une puissance supérieure à 3 000 chevaux sous le plus petit volume possible à l'encombrement.

La mise en train appliquée par MM. Leslie etC'^ est du système Marschali ; elle est placée sur Tavant du cylindre admetteur, elle comprend un petit cylindre vertical cy à vapeur dont la bielle b de son piston moteur actionne la manivelle M calée sur Tarbre a.

portant la vis sans fin V, vue en pointillé engrenant avec la roue R calée sur un arbre A portant une manivelle m sur laquelle vient s'articuler une des extrémités d'une bielle B dont l'autre

tSi.'!*?^ *

Fig. 192.

extrémité est articulée à un bras K faisant corps avec le balancier D^D de mise en train lequel peut tourner autour de Taxe A,

ivuéùn

Ttr4tréftt«^- Cêu/'sc Fig. 193.

supporté par des paliers venus de fonle avec le bâti de la machine. A l'une des extrémités D du balancier est articulée une bielle f de rappel dont l'autre extrémité est articulée en un point 0 de la queue E de l'excentrique conduisant la tige du

^72 MACHINES A VAPEUB MARINES

tiroir du cylindre admetteur par rintcrmédiaire de la bielle Bi, le chariot de l'excentrique E calé sur l'arbre moteur est en deux parties. La longeur de la bielle f est égale à la demi-longeur du balancier DjD. On peut alors se rendre compte sur le schéma (ï\^. 193) que si le balancier est horizontal pour la position de stop, la machine étant à l'un de ses points morts, le point d'articulation 0 de la bielle f se confondra avec le centre Aj du balancier D^D.

Si nous prenons la manivelle dans la position R^ le point o sera en o'. Il n'y a qu'un excentrique pour chaque cylindre. L'angle de calage est de 180^; c'est-à-dire que la manivelle 11 et le rayon de l'excentrique E sont dans le prolongement l'un de l'autre. A l'extrémité de la queue de l'excentrique E est articulé une bielle B^ dont l'autre extrémité est reliée à une manivelle m^ venue de forge avec l'arbre Aj de relevage ou de commande des tiroirs. Cet arbre porte une deuxième manivelle m, dont l'extrémité conduit la bielle commandant la tige du tiroir. L'autre extrémité D^ du balancier D^D conduit la queue de' l'excentrique du tiroir du cylindre détendeur au moyen des mêmes organes; les manivelles motrices sont calées à 90<>.

Les variations dans la position du balancier D^D produites par l'intermédiaire de la bille B occasionnent des changements dans la position de l'excentrique E donnant lieu à des variations dans la durée de la période d'introduction jusqu'au stop de la machine. Dans la mise en marche de la machine, l'arbre A commandé par la roue R, étant animé d'un mouvement de rotation continu, le balancier D^D passe donc successivement de la marche AT à la marche .^, le mouvement des tiroirs est donc lui-même aussi continu et alternatif.

Pour fixer la mise en train dans le sens de la marche voulue on consulte une aiguille indicatrice placée sur l'arbre A dont les indications sont indiquées sur un cadran ad hoc*

Mise en train dn « GoéUogon » (fig. 194). — ^ Les machines de ce croiôeur ont été construites par la C*« Transatlantique de Saint- Nazaire; la mise en train est également du système Marshall, mue par un moteur à vapeur sur lequel nous reviendrons. Elle se compose d'un excentrique E calé sur l'arbre moteur Km. A l'extrémité K' de la queue de l'excentrique est articulée l'extrémité d'une bielle Bj dont l'autre extrémité est articulée au bouton d'une manivelle m, calée sur un arbre a, une autre manivelle m calée sur le même arbre et faisant avec la première m^ un certain angle, (lette manivelle m transmet le mouvement de va-et-vient à la tige T'm du tiroir à l'aide d'une menotte intermédiaire.

Avec l'arbre Aj sont venus de forge les bras K et D ; sur le tourillon G, à l'extrémité du bras K est articulée une bielle B, arti-

culée par son autre extrémité aux tourillons ff d'un guide ^ faisant glissière. Le volant V à l'aide d'engrenages coniques transmet un mouvement longitudinal à la vis V^ prolongement de la tige T du piston du cylindre moteur C, par ses tourillons tt et la bielle B entraine le levier K, le levier D et le mouvement wiimet par suite le tiroir du cylindre admetteur. Dans la gorge g' de l'écrou e est placée une virolle sur laquelle est implanté le bras 6 qui, à l'aide

Fig. 194, vue 1. — Coupe PO.

de la tringle tige t^ transmet le mouvement au tiroir t d'asservissement. Comme dans tous les tiroirs d'asservissement connus, lorsque Ton agit sur le volant V on déplace le tiroir d'asservissement dans un sens ou dans l'autre et quand l'on cesse d'agir sur ce volant; le piston P agissant lui-même fait tourner l'écrou e en sens contraire et ramène toujours le bras à son point de départ à mi-course. Comme on le voit cet écrou e emprisonné dans un pilier ne peut que prendre un mouvement de rotation. Le bras D a l'une de ces extrémités articulée à une bielle f et

Légende de la figure 194, vues 1, l et 3.

C, cylindre i vapeur de la mise en train.

T, tiroir de distribution et d'asservissement.

V. volant manœuvré à bras et déplaçant l'écrou e de commande du tiroir T.

E, excentrique calé sur l'arbre moteur Km.

K D, leviers faisant partie do l'arbre de re- Irraffe A.

B„ bielle communiquant le mouvement de la gueuse de rekccntri(|uc E aux manivelles m, et m et à la tige Tm du tiroir moteur.

MACBIMB8 MARINES.

B, bielle en relation avec le piston ù vapeur du cylindre C et faisant décrire ù l'arbre A, et aux leviers K et D un mouvement circulaire de changement de marche.

Tm, tige du piston moteur.

fim, bielle motrice.

Am, arbre moteur.

Gm. glissière de la lige du piston moteur.

e'e' ee, engrenages coniques actionnant l'écrou de commande du tiroir d'asservissement.

Fig. 194. — Vues 2 cl 3.

l'autre extrémité de celle bielle f est articulée sur la queue de l'excentrique E.

SYSTÈME DE CHANGEMENT DE MARCHE SOLMS (schcma, fîg. 195)

Ce système consiste en un excentrique K calé sur Tarbre moteur km ; le poids A extrême de la queue de Texcentrique km A

est astreint à glisser dans la rainure rectiligne d'une coulisse G|G| mobile elle-même ou du moins pouvant l'être en tournant autour de son intersection avec l'horizontale passant par le centre I de l'arbre Am (la machine étant supposée verticale), de telle sorte que ces deux positions extrêmes, l'une corresponde à la marche M et l'autre à la marche ^R, symétriques par rapport

ig. 195.

à la position moyenne (verticale dans ce cas) et correspondant au stop de la machine.

La position du rayon d'excentricité est telle que celui-ci fait un angle de 90*^ avec la ligne AI ; c'est-à-dire 180® avec la manivelle, laquelle est verticale lorsque le piston est à l'un de ses points morts, et la longueur de la bielle est donnée par la distance du point d'oscillation au bout du rayon d'excentrique placé dans la position correspondant au bas de la course du piston.

Prenons un point G sur la bielle AB ce point servant d'articulation; de plus nous voyons que les grands axes de ces ellipses sont inclinés sur la verticale dans le même sens que la coulisse.

Si nous supposons la machine en marche, nous pouvons remarquer en traçant l'épure, que tous les points de la bielle d'excentrique décrivant des sortes d'ellipses se déformant d'une façon à la bielle qui conduit la tige du tiroir, le centre du coulisseau sur lequel est articulée l'extrémité A de la queue de l'excentrique, vient occuper les positions a et a' situées sur la directrice aa\ faisant avec la normale AM un angle que nous désignerons par ËE et le point G en particulier décrit une courbe elliptique dont la médiane mm' est inclinée dans le même sens que celle aa' de la coulisse et dont la projection y sur l'horizontale

représente la course du tiroir ; l'oscillation ou l'angle formé par les deux directions de la bielle correspondante aux positions aa* représentée par la projection de la médiane mm' sur la verticale et représentées par x. 11 est facile d'observer que plus l'angle E est grand plus la courbe elliptique décrite par le point C est inclinée sur la verticale AI, I étant le centre de l'arbre moteur. On peut donc déterminer la valeur des éléments du mécanisme pour que la position de la médiane aa\ par exemple, corresponde à la régulation fournissant la plus grande introduction pour la marche M ; et si l'on considère la position symétrique 66' de la directrice, à cette position correspondra une courbe elliptique semblable à G et fournissant les phases de la régulation pour la marche .R.

Le point G doit donc être choisi de façon à obtenir des éléments de régulation convenables, angle d'avance et course du tiroir suffisants. En abaissant la directrice ao' de plus en plus sur AI, on voit que l'on obtient des changements dont les éléments de la régulation, la course du tiroir diminue et par conséquent de ce fait l'introduction diminue. Le cas particulier, lorsque le directrice sera normale à AM, la courbe décrite par ;le point C aura son axe perpendiculaire au rayon d'excentricité BI, et à ce moment le tiroir sera fermé, arrivé à la position stop. On peut également vérifier par l'épure que l'avance linéaire à l'admission est constante pour les différentes durées de l'introduction. En effet le pied de la bielle devant toujours être au milieu de la coulisse lorsque le piston est à l'un de ses points morts, et cela quelle que soit l'inclinaison de cellcci, on en conclut que le tiroir sera alors toujours à la même position sur la glace.

Si la coulisse devait conduire un tiroir en D au lieu d'un tiroir en coquille, la position de la coulisse telle qu'elle est pour la marche N, prendrait la position de la coulisse pour la marche .R.

Mise en train dn « Bonvines » (schéma). — Dans ce système de mise en train, le renversement de marche et la distribution de la vapeur se fait à l'aide de la disposition Hackworth, mise en mouvement par un moteur à vapeur dont l'installation est celle du Faucon (fig. 182), les appareils àwhouvines ayant été également construits par les Forges et Chantiers de la Méditerranée. Ge moteur actionne donc par le moyen d'engrenages coniques une vis sans fin V^ [ïi^, i96, vue 2), laquelle actionne une roue striée R calée sur un arbre dit de relevage et sur lequel est fixée une manivelle articulée à une bielle par son pied et par sa tête à une manivelle calée surTarbre de changement de direction des guides. Gette disposition a beaucoup d'analogie avec celle du Latouche-Tréville (fig. 172). La distribution se fait à l'aide d'un seul excentrique pour chaque tiroir ; les tiroirs sont cylindriques afin de présenter moins de résistance dans leur fonctionnement; le cylindre admetteur et le premier

détendeur n'ont chacun qu'un tiroir, le grand détendeur en a deux. Ce mode de distribution permet de placer les tiroirs au-dessus des C}lindres et de diminuer la longueur des machines. Dans ce svsleme, la coulisse a à peu près la forme d'un fer à cheval rf, venu de forge avec 1 arbre de relevage JR, dans cette coulisse glisse un couhsseau pouvant osciller à l'extrémité de l'excentrique pen-

Vo, Tolanl actionnant Tarbrc A de la machine auxilûiire.

V„ ris flans fin actionnant larbre Ap par 1 intermédiaire de la roue striée R engrenant avec V,. ®

w, manivelle davctée sur l'arbre ar.

4, bielle communiquant à la manivelle m, ux*c sur 1 arbre de relevage, le mouvement quelle reçoit do am.

M, manirellc de Tarbre moteur.

E, excentrique calé sur l'arbre moteur.

y, queue de cet excentrique.

Wm manivelle de larbre de relerage Ar.

C, coulissoau coulissant dans la coulisse G en forme d'U.

Bm, bielle motrice du piston du cylindre ad mol leur.

B, B,. bielles motrices des cvlindrcs détendeurs.

/, bielle de transmission à la tige T du tiroir du cylindre admelleur.

Lm LA, leviers transmettant le mouvement aux tiroirs Tm et Tb, à movennc et à basse pression par Pintermédiaire des leviers Vm et I/b.

A. centre d'articulation des bielles D de relevage.

conif,rf'"*"\*'° ""^ '^'"■"'^'•- ^^« «roir du petit cylindre est

rbl^L^J • T^f "?""• ^''^ »"t'-e« tiroirs sont conduits par «n &£^' -f '^*'' '''^'T ^'" ^*' «««'"«"t autour des tourillons ârticuïi/ T". '""^ ^'""^^ «"■• ^^^ J'^'t^^' «t des bielles Lm L6 moSr., K ^t ' '"■•. ^^ •I"*'"^^ 0*" «t 06 des cylindres à mojenne et a basse pression ; les bielles Lm et L6 sont articulées

mo^Pnnl ", • K ^""^^^ ^'^ ^^ ^* conduisant les tiges Tm et T6 à •nojenne et a basse pression.

velipT!??"®'"^?,'' i^ '"«'■'^he se fait donc à l'aide de la mani-

Ziuio P^r^^'f ^'^ ^^ ^'^ de relevage de la coulisse C du BonSf/- r" ^^^P «Ç«"t '« ™"« «triée R, on change l'inclinai- U ™L ^ . '*^'' ^^'*'" '«««nsde la marche que l'on veut obtenir, w rayon de 1 excentrique E fait avec celui de la manivelle mo- '"ce Am un angle de 180».

rec'ïiltïn"!*''*"* *''^h'''ir '-'' '^^*'"'^« de la vue 1 . que le volant V. reçoit son mouvement de l'arbre de la petite machine à vapeur par

ns

MAGHINBS A VAPEUR MARINES

un pignon r conique fixé sur le bout de l'arbre de la petite machine et commandé soit à la vapeur soit par le volant Vq que l'on peut déclencher; ce pignon p engrène avec un deuxième pignon j/

fixé à l'extrémité de la vis mn B engrenant avec la roue R sur Tarbre de laquelle est calée la manivelle m articulée à la bielle 6 articulée à la manivelle m' de l'arbre A,.

Mise en train ByBtôme Brown frères k Edimbourg, employée sur le cuirassé o le Brennus ». — Cette mise en train à vapeur et pouvant fonctionner à bras à l'aide d'une pompe à eau P, actionne un arbre de relevage X sur lequel sont calées les manivelles où s'articulent les bielles de commande des secteurs. Elle se compose de deux cylindres Cv moteur à vapeur et Ce à eau servant de frein au premier ; ces cylindres ont le même axe et leur piston Vv et Pc montés sur la même tige T,.

Sur le côté du cylindre à vapeur Cv est placéjle tiroir T de distribution de vapeur, lequel est relié par sa tige 0 au tiroir hydrau-

Appareil de mise en irain.

T^tème/mQWN d'Edimlourj

Fig. 197.

lique t qui est cylindrique. Le mouvement des pistons à vapeu et à eau est^transmis par la bielle D à la [manivelle G calée su Tarbre de relevage X.

A la partie inférieure du cylindre à eau Ce est pratiqué un conduit communiquant avec la boîte du tiroir cylindrique t, sur ce conduit est placé le robinet intermédiaire I régulateur de l'introduction de Teau. La partie supérieure du cylindre Ce à eau est en communication avec la partie supérieure de la boîte du tiroir à eau par un tuyau sur lequel est fixé un robinet K régulateur, remplissant le même but que le robinet I de communication de la partie inférieure.

Sur le côté de la boîte du tiroir t à eau est pratiqué un conduit mettant cette boîte en communication avec un réservoir à air L muni à sa partie supérieure d'une soupape atmosphérique M et d'une soupape de sûreté N ; ce réservoir sert de modérateur et empêche les chocs qui pourraient se produire aux extrémités du cylindre à eau Ce.

Le prolongement de la tige du tiroir t à eau est relié au point n aux leviers flottants R Q, S U. Le levier RS est actionné par une petite manivelle m' calée sur l'axe o qui commande le levier z de manœuvre; l'extrémité u du levier SU est articulée à la petite manivelle m implantée sur l'œil de la manivelle c.