PRESSION
effective en kilogram. par
centimètre iquarré dans la
chaudière.
mètre.
Ir37
Conn.
A mesuré que nous ferons usagé des machines ootis en Idomierons plus particulièrement le nom , le poids et les dimensions importantes.
§ 2* Z?e renonciation de la force 'de^ loçQ--
motives.
C^est d'après ces dimensions qu on a coutume d'énoncer le pouvoir des machines à yapéur locomotives. Notis verrons dans*le cours de cet ouvrage que pour que cette énonciation de force fut complète^ et devint réellement suffi/sante pour donner l'effet de la machine en toute circonstance , il £siudrait y ajouter deux autres élémens encore : le fr«ottement de la machine sans charge , et le pouvoir de vaporisation ou la surface de chauffe de la chaudière. 'Néanmoins téllçs qu'elles sont ^
elles donnent déjà une idée as^ez exacte de la fotee des locomotives.
Qaant an mode employé pour les machines à vapeur stationnaires et qui consiste à exprimer leur force par leur effet produit, en l'assimilant au travail qu'exécuterait un cheval , on comprend dra facilement qu'il est inapplicable à l'égard des locomotives.
Ce mode ne peut leur convenir, i^ parce que le pouvoir d'une locomotive «ne dépend pas unique-r ment de la force produite par sa vapeur. Il dé-* pend aussi de son poids , lequel produit une adhérence plus ou moins grande de la machine sur .les rails , et par conséqrient la locomotion d'une charge plus on moins considérable. ri'^'Parcfe que cette machine doit marcher à des vitesses variables. Or, outre te poids de sa chargé , elle doit encore se mouvoir elle-même en surmontant son propre frottement.' Ce frottement s'introduisant donc comme une masse constante dans la résistance, dont il doit toujours être déduit avant tout , modifie selon chaqye vitesse ce qui reste à la mar> chine de pouvoir définitif applicable à la charge. U en résulte que si l'on voulait exprimer la force de la machine par son ielOfet produit , on trouverait cette mesure différente .pour chaque vitesse à laquelle on considérait la machine* 3^ Enfin, parce que les machiner locomotives marchant à des vitesses triples çt quadruples de celles dont sont capables les chevaux, ce ne serait que par
DESCBIPTION. 55
une fiction inintelligible qu'on voudrait les assi* milcir à des eheyaux.
§ 3. Dimensions du foyer et de la chaudière de douze des meilleures machines du railway de Li^erpùol à Manchester.
D'apreâ la remarque que nous ayons faite plus liatit, et dont on trouvera la confirmation dans la suite de cet ouvrage^ toute ënonciation de force d'une machiné devient illusoire si l'on ne donne en même temps sa force de vaporisation, ou la surface de chauffe die sa chaudière. Cest en efiet dans le foyer et la chaudière que réside la véritable so.urce delà puissance d'une machine. C'est de là que résulte tout effet produit. Les cylindres et les autres parties sont les moyens de transmettre et de modifier une force , mais quel serait leur effet ' si cette force n'existait pas ?
Pour compléter donc l'ensemble des proportions énoncées plus haut , nous allons donner ici un tableau des dimensions du foyer et de la chaudière . dans les machines dont nous aurons à nous occuper. Plus tard nos expériences nous mettront à même de remplacer cette donnée complexe par . le simple énoncé de la force de vaporisation de ces mêmes machines*
Les deux colonnes «importantes de ce tableau sont celles qui expriment la surface exposée à . l'action du calorique , soit rayonnant f soit de communication.
Dimensions du foyer et delà cluwdière de douze
çerpool à
fKM
DIAMSTEB
do cylindre.
Samson, n®i3 Jupiter, n^^i 4
GOLIATH^n^lS YULCAN, 11^19 FORY, n**2I VlCT0RY,n**22
Atlas, • n**25 Vesta, Il®24
LiVER, n®26
Ajax, 11^29 Leeds^ n^So
FlREFLY,n**3l'
nouées.
LOIMUBVB
tOSBVBOB
deU
«uiùrmi
deU
nOBBKB,
nuaàetaM
eonne
de U
chandière
des
des
d« pûton*
• ckandière.
et
des tnbes.
tabès. ■
tabet.
ponces. .
peds.
pieds. .
iMMceej*
id.
id.
id.
id.
id.
id.
id.
IIO
id.
des meilleures machines du raihyajr, de Li- Manchester.
•vranneiB
de la cmiiie
dn ibjer, on
rarfiue exposée
k raciioa
dn calorique
njonnant.
pieds qnanéi.
•vnmvicn
dettnbes,
on snriace
exposée an
eeatact
^rair
chaud.
piedsqnarrè», 416,90
AIRK
de
la grille
dn foyer.
pieds qnar.
8, Il
QnAirriTi
de
combustible
contenue dans le toyet^
jusqu'à
liauteur de la
demi&re
rangée
des tubes.
jûeds cubes.
BlAHKTaS
delà cheminée»
ponces.
i3,5o i3^5o i3,5o II, 5o
OBSEfWATIONS.
On re&it cette machine en ce moment.
Les tn^ de cette 1 èhine sont très minces.
En ce moment oncbani le foyer dé cette mai b
ini
BHB
MÊME TABLEAU
Dimensions, du foyer et de la chaudière de douze
verpool à
Nom
BT HCK&BO
de U* machine.
DrAVBTBB
du cylindre.
L0H6UBVR
delà
courbe
du piston.
blAMiT&l
delà chaudière.
LOWOVBVa
delà
chaudière
et des
tnbes.
MOMBKB
des
tubes.
siuiiTmB
des
tubcftw
Saxsont, n^'iS
centimèt.
centimèt.
metite.
mètres.
centimèt'
JupiTEB,n® i4
G0LIATH,n®l5
VuLCAN, n" 19
FuRY, n**ûi
VlCT0RY,n®22
ATT.A.S, n"23
Vesta, n*'24
LiVER, n®26
Ajax, u^^^
Leeds, n^ 3o
FiRErLY,n*'3i
IIO.
EU MESURES FRANÇAISES
des meilleures machines du raUwaj ^ de Li~
Manchester.
d. fojcr, =.
d. fo,=.
dcTSiin d"",S„
.OBSERÏATlONa.
mit. i<ur.
■oHm.
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5,3oi
kfo,'rd"«.Wm,r'Z
On verra plus loin qu'avec ces dimensions et cette forme de chaudière, les machines peuvent réduire en vapeur a peu près i pied cube d'eau par minute , ou i livre d'eau par seconde ^ à la pression effective dans la chaudière de 5o livres par pouce quarré.
En mesures françaises, elles peuvent vaporiser I ,^o mètres cubes dVau par heure , à la pression effective de 3^6 kilogrammes par centimètre Quarré.
En comparant entre elles les surfaces de chauffe^ c'est-à-dire l'étendue de surface exposée dans chaque machine à l'action de la chaleur , on doit faire une grande différence entre les surfaces soumises à l'action immédiate et rayonnante du feu , et celles qui ne reçoivent la chaleur que par communication , dans le passage de l'air chaud du foyer vers la cheminée. On trouve dans l'ouvragé de Wood une expérience faite par M. Robert Stephenson^ de laquelle il résulte que les deux effets sont entre eux dans le rapport de 3 à i. Les circonstances ne nous ont pas permis de la répéter.
L'expérience fut faite avec une chaudière pareille à celles décrites plus haut, mais dont la partie supérieure avait été enlevée et dans laquelle l'eau soumise à l'action directe du feu, était séparée de celle qui ne reçoit que la chaleur communicative. La caisse du foyer avait une surface de 6 pieds quarrés exposée h l'action immédiate du feu. Les tubes qui traversaient la chaudière présentaient à la chaleur de communîca-
tioti une surface de :34 ^ pieds quarrés. Le feu ayant été allumé^ Teau arriva.au point d'ébnllition *en même temps dans les deux vases, savoir , en 32 minutes. Après que cette ébullition eut duré 38 minutes, on arrêta l'opération. La caisse du foyer avait perdu six gallons d'eau , et les tubes de la chaudière en avaient vaporisé huit. D'après les proportions relatives des deux surfaces , on voit que dans le même temps chaque pied quarré de surface exposée à l'action du calorique rayonnant avait vaporisé i gallon d'eau , et chaque pied quarré de surface exposée au contact de l'air chaud avait va» porisé 1 de gallon. On peut regarder cette expérience comme satisfaisante, du moins pour les appareils de chaudière semblables à Ceux décrits plus haut.
§ 4- ^^^ machines locomotwes anciennes.
La description que nous avons donnée plus haut, s'applique aux machines lés plus puissantes qui aient été construites jusqu^à présent. Cette forme est exclusivement adoptée sur le railway de Liverpool à Manchester.
Sur d'autrels lignes on en trouve d'une construction différente. Comme après le chemin de fer de Liverpool , celui de Stockton à Darlington est le plus important de l'Angleterre , il est bon de donner ici une idée des machines en usage sur ce railway.
La Compagnie possède ^3 locomotives de plu-
les pnB
Dbns qndqosHns le
Il jHf wÊtÊ souple faUDCtlOl
dWrnrera la dKannée, ctoeOe-o seframre |4aoee à oôié de la porte do fiDjcr.'ITaaAres fiai oa tube se subdirisean bout de la daii£cre el fiit sott leloiir par deux antres plas petits. On en Toh m» le (en étant toojoiirs placé dans vn lO u dMÎt kriérienr, la flamme Cnt retoor Ters la fl i nninfe an i mojren d'une oentame de petits tnbes en cuvie, sor nn principe analogue a odni des marfcinfs de lirerpocd. Enfin fl j en a trois dn modUe même de LiyerpooL
La G>mpagnie tranqiorte des yojagenrs et des marchandises. Le premier de ces transports se &it à la yitesse de 12 milles on 19 kilomètres par heore, et le second à la Titesse de 8 milles ou i3 kilo^ mètres par heure. Des différentes formes de duudières, les seules qui puissent convenir au premier service sont celles à tubes. Les autres ne peuvent produire la quantité nàressaire de yapeua. Biais pour la vélocité de 8 à 9 milles par heure et pour des trains mojrens de ^ wagons , qui en remon* tant la ligne à vide , forment une chaîne à peu près équivalente à 60 tonnes sur niveau ^ on trouve qtie les chaudières les plus convenables sont celles à un tube de retour. Elles produisent pour ce ser-
vice une quantité suffisante de vapeur et ont Fayantage d'être peu dispendieuses pour Tachât et les réparations y ayant une forme si simple et étant tout entières construites en fer^ tandis que les chaudièreis à tubes exigent lemploi du cuivre. *
Outre cette différence dans la forme des chaudières^ il y en a également dans les autres parties de Ifi machine. Les cylindres sont placés en dehors et dans une position verticale. Le mouvement ne se communique pas du piston à la machine par une coudure de Tessieu , mais par une bielle extérieure à la roue , qui a son point d'appui sur un des rais. Ces machines ont presque toutes six roues égales de 4 pieds de diamètre. Deux d'entre dles sont mises en mouvement par la vapeur, comme on vient de l'expliquer y et les quatre autres sont unies aux premières par des bielles de communication qui les font agir toutes ensemble.
Le poids de ces machines varie. Hors les trois que nous avons dites être du modèle de Liverpool, et qui ne pèsent que 5 tonnes et demie environ y le poids moyen des autres est de Xo à 12 tonnes.
Toutes sont portées su? ressorts. Quelques-unes des plus anciennes n'en avaient d'autres que l'eau de la chaudière y faisant jeffort sur de petits pistons mobiles, et pressée elle-même par la vapeur contenue dans cette chaudière. Mais tout ingé-^ nieux que ce moyen paraisse au premier abord y le ressort qu'il formait était trop variable pour con-« venir j on a dû y renoncer.
44 CHAPITRE PREMiËfi.
Les proportions ordinaires adoptées pour les ma-* chines sur ce railway ^ sont les suivantes :
Ea mmtam «nglaiiw. En mcrarcs fnaçaiM^
Cylindres. i4 î pouces. 36.8 centimètres.
Ck>ufse,. i6 Id. 4^-^ ^<^«
Roues.. . 4 pîeds. *i .22 mètres.
Poids. . • II tonnes 11 tonneaux.
Pression. 481b. par pouce carr. 3*. 36 pv centime carr.
On fait toutefois varier la pression selon' Fétat de solidité que Ton reconnaît à la chaudière. Quand les feuilles en deviennent très.. minces^ on réduit quelquefois la pressioot jusqu'à 36 Ibs seulement par pouce quarré ; avec d'autres on Faugmente au contraire jusqu'à 60 Ibs.
tW^ y Vk^^M^M¥^l^l^n ^ ^n^^MW^^V^M^niiAI^M^OM^n^i^^n^^^i^^if^¥W^i n MyV^^V^ilWkfWk
HE LA PRESSION DANS LES KAGHlNES A VAPEUR.
ARTICLE PREMIER
DE LA PRESSION CALCULÉE d'apRÈS LES LEYIERa ET LA
