BALANCE DE LA SOUPAPE

§ I • Du principe sur lequel est basée cette dé'*

termination.

Quand un fluide élastique est enfermé dans un vase clos y il exerce en tous sens sur les parois de ce vase une pression qui résulte de sa force élastique et qui donne l'exacte mesure de cette force. Si dans ce moment le vase est rempli de vapeur et qu'à chaque instant on y en ûisse entrer une nouvelle quantité ^ la force élastique de cette vapeur augmentera de plus en plus et partant^ la pression qu'elle exerce sur chaque unité de sur--* face des parois. Si donc en un point de ces parois, il existe une ouverture fermée hermétiquement

par une pièce mobile^ laquelle soit chargée d'ua poids déterminé,, il est clair que dès que la vapeur enfermée dans le vase exercera sur cette plaque mobile une pression égale à celle du poids qui la retient en sens contraire, la plaque commencera à être repoussée. Le passage sera donc ouvfsrt, et la vapeur en s'élançant piar Fouverture prouvera que sa pression était égale au poids qui chargeait la soupape.

Il faut observer cependant que la résistance qui s'oppose à la sortie de la vapeur ne consiste pas seulement dans le poids qu'on a fdacé sur la soupape. Outre ce poids, l'atmosphère exerce encore sur cette soupape , comme sur tout autre corps avec leqtiel cette atmosphère est en contact , une certaine pression. Elle est comme on sait de i4'%7 par pouce quarré en mesurés anglaises , on i ,o3S kilogramme par centimètre quarré en mesures françaises. C'est donc le poids joint à la pression de l'atmosphère qui donnera la mesure réelle de la force élastique de la vapeur; tandis que le poidà seul ne repr&ente que l'excès de la pression réeHo sur la pression atmosphérique , oti ce qu'on nomttté aussi la pression effective de la vapeur. Ainsi lorsqu'une soupape a 5 pouces quarrés de surface et porte un poids de a5o livres, qui, réparti entre les 5 pouces quarrés donne une résistance par pouce de 5o Ibs , on voit que 5o Ibs exprime la pression effective de la vapeur , évaluation dont on se sert fréquemtïieiit à cause de sa commodité

dans les calculs^ mais que 64^% 7 est la véritable résistance opposée et par conséquent la iH^ession réelle de la vapeur.

Cest sur ce principe que sont établis lesmoyefns de juger* de la pression dans les machines loco-xnotives. Cependant comme on veut que v^ ma'chines trttvaillent au moins à 5o Ibs de pression effective par pouce qnarré, etcomme^ pour donner au besoin^ issue à toute la vapeur qui se forme dans la chaudière^ une soupape ne peut avoir moins de 2 pouces | de diamètre ou 5 pouces quarrés de surface , on voit que si l'on voulait appliquer directement un poids sur la soupape , il devrait être de 25o Ibs. Un tel poids réii^draît fort difficile ensuite de lever cette soupape à la main ^ comnie cela est nécessaire dans le service de la machine f et en particulier pour s'assurer que la soupape n'a pas contracté adhérence avec la chaudière , ce 4|m la rend inutile.

On a doncdtn exercer cette pression au moyen d'un levier I car on voit que si ce levier est divisé dans Im proportion de 5 à i par exemple, un poids de 5o Ibs suspendu à son extrémité , suffira, pour produire la pression désira , sans offrir lés incohvéniens d'nn poids considérable à mouvoir. En* outre, comnte dans la marche rapide des madhines un poids suspendu au bout d'un levier sautait conti^ ntiellement , et par conséquent ne faisait qu'btlvrir et fermer continuellement la soupape, on a dà encore remplacer ce poids par un i^essort; et

c'est de cette manière qu'on construit actuellement ces soupapes.

§ a. Des les^iers et de la balance de la soupape.

XL est aise de reconnaître qu'il est impossible d'établir aucun calcul exact sur le pouvoir des machines locomotives , sans connaître au juste la pression de la vapeur dans la chaudière ^ puisque c'est l'intensité de la force motrice du mouvement. Si l'on s'en rapportait à la pression nominale de la machine ^ c'est-4i-dire celle déclarée par le constructeuri on courrait risque de grandes erreurs; car il arrive quelquefois que pour donner à une locomotive l'apparence d'exécuter plus que les autres y quoiqu'à la même pression , on annonce sa pression comme étant de 5o Ibs par pouce quarré^ par exemple^ tandis qu'elle est réellement de 60 ou de 70 ]bs« D'ailleurs y le calcul de la pression est fait ordinairement d'une manière si incorrecte , qu'on ne peut guère y avoir confiance.

C'est pourquoi nous avons dû nous livrer à une étude particulière de* cette partie de notre sujet.

Nous allons d'abord donner la manière de con-^ naître^ la pression d'après le pesage et la mesure de diverses parties de la machine ^ pour le cas où l'on n'a pas de manomètre. Nous montrerons ensuite quelques causes d'erreurs qui échappent à ce mode de calcul et qui sont évitées par le moyen du manomètre à mercure. Et enfin nous ferons voir les