PIG. 3 A 9, PL

On a pu remarquer, d'après ce qui précède, que dans les machines à deux cylindres, les espaces ou canaux que parcourt la vapeur, soit d*un cylindre àTautre, soit pour se rendre au condenseur, sont très-nuisibles autant par leur volume propre que pour les refroidissements que certains d'entre eux éprouvent, en raison de leur communication avec le condenseur. A part la réduction de ces espaces, qui doit être obtenue autant que possible, il est logique d'établir une séparation bien nette entre les canaux qui distribuent la vapeur active et ceux qui conduisent finalement au condenseur. C'est le but que M. Farcot s'c^t proposé d'atteindre, et qu'il a rempli avec beaucoup d'art dans la construction des deux machines accouplées destinées à la filature d'Ourscainp. On pourrait dire que ces belles inacbincs constituent un type distinct de la construction ordinaire.

Si les conditions du problème n'avaient pas entraîné le constructeur à certaines complications et à l'exécution de pièces de fonte assez difficultueuses, on pourrait admettre que ce soit là le système h adopter généralement, puisqu'il est incontestablement le plus rationnel; mais s'il ne peut toujours en être ainsi, on pouvait en faire l'appliciilion dans le cas proposé où il s'agissait de puissantes machines, pouvant développer 100 à 200 chevaux.

Pour bien expli(|uer la construction ingénieuse des cylindres et de la distribution de Tune de ces deux machines, nous avons été conduit h un grand nombre de figures, avec des sections brisées qui ne seront véritablement bien comprises qu'au fur et à mesure, et en en décrivant chaque partie.

La fig. 3 ( pi. 31 ) représente l'ensemble des deux cylindres et de la distribution en projection verticale extérieure, la boite à vapeur du petit cylindre démontée ;

La fig. 4,en est une projection horizontale correspondante;

La fig. 5 est une section verticale faite suivant la ligne brisée {-2-3 (fig. 7) passant par Taxe du grand cylindre, et par ceux des deux soupapes d'introduction et de la colonne d'échappement;

La fig. 6 est une section transversale du petit cylindre, suivant Taxe 7-8 (fig. 4);

La fig. 7 est une section horizontale suivant la ligne 9-10 (fig. 3 et 5) ;

La fig. 8 représente deux coupes verticales brisées, suivant les axes 1-4-5 et 1-3-6 (fig. 7), et ramenées dans un même plan ;

La fig. 9 représente en détail l'une des soupapes de distribution.

Ensemble de la construction. — Le principe général de la disposition réside dans

remploi de soupapes équilibrées (t. i®% p. 424) substituées aux tiroirs pour le grand cylindre, et affectées séparément h l'introduction de la vapeur et à son échappement au condenseur, pour laquelle fonction il existe un conduit distinct. La distribution dans le petit cylindre s'effectue au moyen d'un tiroir ordinaire, organisé pour produire la détente suivant le système particulier de M. Farcot.

Les cylindres A et B sont Tondus isolément et ajusté? dans une enveloppe commune C. Celle-ci forme une double capacité cylindrique d'une seule pièce,. sans division à l'intérieur, excepté dans la partie supérieure qui forme deux compartiments circulaires distincts, comme on peut le voir par la section horizontale fig. 7. Les joints au mastic de fonte entre les cylindres et l'enveloppe sont très-profonds, «t les couvercles E et D pénètrent aussi d'une très-grande quantité.

Dans leurs parties inférieures, les cylindres et l'enveloppe sont munisi^ pour le moulage et l'alésage, de trous fermés en marche par des tampons F, lûtes au mastic de fonte. L'enveloppe est fondue avec tous les canaux nécessaires à la distribution de la vapeur, lesquels viennent se raccorder avec des orifices ménagés aux extrémités des deux cylindres.

L'ensemble des cylindres est élevé sur^un socle rectangulaire dB fonte G, qui repose directement sur la maçonnerie; sa réunion avec la base de l'enveloppe G a lieu par six forts boulons c,

Ia vapeur, arrivant du générateur, se rend directement dans le vide de l'enveloppe par un tuyau qui s'adapte à une tubulure d fondue avec le tampon F^ audessous du petit cylindre; elle pénètre ensuite dans la boîle de distribution H de celui-ci par une tubulure I, venue de fonte avec l'enveloppe, et débouchant sur le côté de la boite qui en porte, à cet effet, le prolongement. A l'intérieur est une soupape d'introduction pour établir la communication à volonté. ,

L'entrée de la vapeur au petit cylindre a lieu au moyen d'un tiroir J, avec registres pour la détente directe, par les canaux e et e' correspondant aux deux côtés du piston. Mais tout en s'effectuant par les mêmes canaux, la sortie de la vapeur est roodiflée en ce sens que le tiroir J, au lieu d'une cavité simple intérieure, possède un petit canal spécial f, dont les lumières correspondent, au moment de l'échappement, avec l'un des* canaux e et e^ suivant la période du mouvement, et^vec l'une des deux lumières centrales ^ou ^, qui communiquent séparément avec les extrémités du grand cylindre : c'est du reste un procédé dont on a vu précédemment des exemples. Les lumières g et g' terminent les deux canaux h et h' (voir Rg. 3) ménagés à l'enveloppe, et qui dét)ouchent respectivement dans deux boîtes à soupapes K et K^ lesquelles constituent, pour le grand cylindre, des valves d'introduction appropriées à chacune de ses extrémités.

Ces Aeux premières boites communiquent res|>ective9ient avec l'intérieur du cylindre B par les orifices k et k' (fig. 5 et 6)^ qui se trouvent également en rapport avec une boite à soupape adjacente, L ou L\ en haut et en bas, laquelle est en relation permanente avec une colonne creuse H qui communique avec le condenseur par un tuyau N. Ajoutons que les quatre boites K et K', L et L\ et la colonne sont de la ménfe pièce que l'enveloppe.

Avant d'examiner tout ce mécanisme en détail, résumons-en les fonctions. * La vapeur sortant du petil cylindre se rend au grand par les canaux h el h/ \ elle y pénèti'e par le jeu des soupapes renrermées dans les boites K ou K'; et en sortant trouve le passage libre par Tune ou Tautre dçs soupapes L ou L^ lesquelles établissent ia communication avec le condenseur par la colonne M.

Supposons, comme exemple, que la vapeur sorte du petit cylindre par l'orifice/, qui correspond au canal h\ ce qui a lieu au départ des pistons A' et B' du bas de leur course : la soupape que renferme la boite K' s'ouvrira pour l'introduction, et, simultanément, celle de la boite L s'ouvrira pour la sortie du grand cylindre; les deux autres soupapes des bottes K et L' resteront exactement fermées.

Dans le mouvement opposé la vapeur passe nécessairement par le canal h, les soupapes des boites K et L^ se lèvent et celles de K' et L restent immobiles sur leurs sièges.

Jeu des soupapes. — Les quatre soupapes i, %', j et y sont toutes disposées de la même façon et sont semblables, si ce n'est que les deux affectées à l'échappement sont plus grandes de diamètre : il suffira donc de décrire l'une d'elles.

On peut aussi considérer les deux jeux de soupapes, pour chacune des extrémités, comme fonctionnant de même, par rapport à rémission de la vapeur par les canaux h et h\ ou h l'égard de l'échappement par le conduit commun M.

Voyons,^ par conséquent, la disposition de deux boites K et L^ pour lesquelles nous renvoyons aux fig. 5 et 8.

L'intérieur de ces deux boites est cylindrique et divisé, dans le sens de la hauteur, en -trois parties par deux cloisons qui constituent les sièges des soupapes.

Le compartiment central est en communication permanente avec la lumière k, qui conduit au cylindre.

Les deux compartiments supérieurs et inférieurs sont distincts, dans chacune des deux boites K et L, et n'ont d'autre communication que par les soupapes.

Mais ils communiquent constamment :

1^ Du côtéK avec le canal /i, dont l'orifice est ainsi divisé en deux lumières;

2<^ Du côté-L avec la colonne M, également par deux orifices / et l'. (Voir la partie supérieure de la figure 8 qui est une section faite suri-4-o, fig. 7).

La fig. 9 représente, en détail et à une plus grande échelle, la boite K en section verticale avec ia soupape i qu'elle renferme.

On voit que celte soupape à la forme d'une poulie à gorge circulaire dont les deux joues seraient tournées en biseau. La vapeur venant à la fois dessus et dessous par le canal h, qui se divise en deux orifices, ces soupapes sont presque équilibrées, comme celles décrites antérieurement (t. i'% p. 424).

Si l'on suppose maintenant que la vapeur arrive par le canal /i, la sou|>ape i de la boite K n'étant pas levée, il n'existe pas. de communication avec le cylindre. Mais dès qu'elle se lève, la vapeur s'introduit, et la soupape j de la boite L restant sur son siège, le passage au condenseur, par la colonne M, est intercepté puisque à cette extrémité la vapeur n'y peut pénétrer que par. les orifices l et l\

Au moment de la sortie, c'est au contraire -la soupape j qui se lèyei tandis que

celle i reste fermée. Les choses se passent alors d'une façon inverse, c'est-à-dire que la vapeur sortant du grand cylindre par le même orifice fc, passe par le compartiment central, et de là, par la levée de la soupape j, s*écoule en traversant les orifices l et l' par la colonne M, pour se rendre au condenseur.

Les mômes effets se produisent évidemment pour les deux extrémités du cylindre, mais inversement : la soupape d'introduction d'en haut se lève en même temps que celle d'échappement d'en bas, et vice versa.

Mécanisme De commande des soupapes. — La mise en mouvement des quatre soupapes est opérée par un mécanisme simple et ingénieux. De chaque côté de la, colonne H sont deux tringles verticales 0 et (V qui portent chacune deux bras horizontaux m, n et m\ n\ lesquels viennent respectivement prendre la tige d'une soupape; les deux bras supérieurs correspondent directement à la soupape placée vis-à-vis de chaque tringle 0 ou 0', mais ceux inférieui*s se croisent de façon à attaquer les soupapes disposées inversement par rapport à ces deux tringles.

Ces dernières sont soulevées alterriativcment par les deux branches o et o', d'une manivelle à T, o', qui oscille avec le bout d'arbre r (fig. 5), sur lequ.el elle est montée. Ce mouvement lui est donné par la bielle P qui la réunit avec une autre manivelle o*, laquelle appartient à Tarbrc intermédiaire S (flg. 6), qui .reçoit son mouvement oscillatoire de la machine par une bielle P et une manivelle Q^ Enfin cet arbre porte une troisième manivelle Q qui commande, par la bielle P*^ le cadre R du tiroir J.

On comprend maintenant que les tiges 0 et 0^ soulevées l'une après l'autre, font lever simultanément une soupape d'introduction et une soupape d'échappement, en raison du croisement des bras inférieurs n et n' ; ces tiges étant ensuite abandonnées à elles-mêmes, redescendent par leur propre poids en ramenant alors sur leurs sièges les soupapes soulevées.

Les liges sont guidées en deux points de leur longueur par des douilles a avec godet graisseur 6, comme le montre la flg. '8 dans la coupe faite sur 1-2-6.

Les bottes à soupapes sont fermées à la partie supérieure par un couvercle à presse-étoupe pour le passage de la tige; le fond, percé pour la facilité du moulage, est fermé en marche par un tampon boulonné ou fixe par des vis.

On voit au-dessous de la colonne H et sur son axe, un avant-corps appartenant au socle G et qui lui forme piédestal. Cet avant-corps présente une partie demi-cylindrique réservée pour un cadran et pour la tige p, qui, par un renvoi p', communique avec le robinet d'injection, lequel se manœuvre alors en faisant tourner la tige par sa poignée 9, disposée au-dessus du cadran.

' Conditions de marche ors machines d'Oirscamp. — Ces machines sont construites pour marcher avec une détente beaucoup plus prolongée qu'on ne le fait généralement avec les machines de Woolf; il a suffi pour cela d'appliquer, comme on vient de le voir, une distribution à détente sur le petit cylindre dans lequel l'admission de la vapeur est interrompue, suivant le cas, comme s'il devait fonctionner seul. Le constructeur a supposé que la détente totale dans les deux cylindres pourrait s'élever, tout en fonctionnant utilement, de 20 à 24 fois le volume admis à pleine vapeur. Ccst

MACHINE A DEUX CYLINBRES DE LECOUTEUX. 65

pour la réalisation de cette condition exceptionnelle que les dispositions particulières de la distribution ont été combinées, afin d'éviter tous refroidissements de la Tapeur active, et de diminuer les espaces perdus ou nuisibles. Voici les dimensions de chacune des deux machines :

Diamètre du petit cjlindre O^SOO

Course de ce cylindre 1"335

Diamètre du grand cylindre 0"8i0

Course de ce cylindre ^ l^SOO

Rapport des volumes engendrés 4 : 3,5

Nombre de tours par 1^ de Tarbre à manivelles ââ

En adoptant les conditions de marche suivantes :

Pression initiale de la vapeur 5 atmosph.

Durée de la détente dans le petit cylindre par rapport à la course du piston * 0,8 ou 4/5

la détente totale égale : 5 x 3,5 = 17,5;. c'est-à-dire que la vapeur est détendue à 17 fois et demie, le Tolurae admis à pleine pression.

Calculant la puissance théorique de la machine, comme nous Tavons fait jus^ qu'ici, on trouve 105 chevaux-vapeur, soit 210 pour les deuirmachines accouplées. Mais comme le degré d'admission dans le petit cylindre est variable, la puissance des machines Tesf aussi.

Ces machines ont, en cfTet, été établies pour développer, moyennement, une puissance utile de 120 à 160 chevaux.