ORIFICES ET CONDUITS DISTRIBUTEURS

Ex'ambn ns LA TABLE l'RÈcftDETTE. — 1^ première chose qui frappe les yeux en examinant ce tableau, c*esl le peu de concordance entre les résultats trouvés, môme en séparant cliaque système de machine, ce qui veuldire que tous les consti uctèurs ne sont'pas roniplétement d'accord sur les proportions à adopter entre la surface du piston et celle des conduits et orifices distributeui-s, ou bien qu'il peut y exister réellement une certaine variation sans préjudice sérieux pour les fonctions de la machine, car toutes celles portées au tableau sont.de construclion récente et fonctionnent toutes dans des conditions satisfaisantes.

. Un fait d'ailleurs remarquable, c'est que les deux machines de M. Farcot (pi. 22 et 23) possèdent les passages distributeurs les plu» faibles, et l'on sait, néanmoins, que ces machines sont d'une construction très-étudiée, et atteignent le meilleur degré d'utilisation du combustible. Hais il faut. noter que celles-ci sont aussi réglées sur une délente extrêmement prolongée, exigeant, pour que les effets en soient exactement réalisés, que les espaces nuisible^ soient réduits h leur minimum.

Néanmoins, si l'on examine cette série de machines flxes, dont la vitesse linéaire moyenne du piston est voisine de i mètre par V\ qui sont toutes à détentCi et dont la pression varie de 2,5 à 8 atm., on reconnaît qu^h pari un écart isolé :

i® La section du conduit d'arrivée oscille entre le 1/25 et le 1/30 de la superficie du piston, sans que les >ariations soient néanmoins justifiées par les conditions spéciales de la machine;

2^ La section des orifices d'introduction, qui pourrait être plus grande que celle du conduit d'arrivée,, dont le débit est cqntinu, ne l'excède cependant que' très-peu* Ce conduit a toujours en effet un certain développement qui commaudfe une augmentation .correspondante du diamètre, de façon que la vitesse d'écoulement ne soit pas trop sent^iblement altérée, et, s'il est important de donner une grande section aux orifices distributeurs, il n'est pas non plus sans intérêt do réduire les espaces perdus par les canaux situés entre les orifices et l'intérieur du cylindre, et dont la section est au moins égale à celle de ces orifices ;

3^ Le conduit d'échappement, entre l'orifice de sorlie, lê cylindre et le condenseur ou Tatmosphère, est d'une section sensiblement plus grande, qui varie moyennement du 4/20 au 1/15 de la superficie du piston, la plus grande section, 1/14, corresrpondanl à l'échappement dans l'atmosphère;

4® La section de l'orifice de sortie est sensiblement égale à celle du conduit : rien n'empêche, du reste, de lui donner de très-grandes proportions, sauf l'augmentation qui peut en résulter pour la surface du tiroir.

Passant aux locomotives, dont les pistons ont une vitosse presque triple que dans les machines fixes, nous avons constaté une augmentation sensible des sections

de passage, et [particulièrement celle des orifices; quant au conduit d'échappement, quuest aussi très-grand à l'origine, il est soumis à son extrémité opposée et en raison de sa fonction particulière, à un étranglement variable, ce qui ne permet pas de lui attribuer de valeur proportionnelle à celle du piston.

En résumé, pour les locomotives, les orifices d'introduction seraient le f/12, et celui de sortie le 1/5 de la superficie du piston.

Mais hAtons-nons de fnire observer que le tiroir ne découvre pas toujoui*s les orifices d'inlrodiiclion en plein, par le fait du système, ordinairement adopté, de détente par recoiivrement, et variable au moyen de la coulisse. qui réduit plus oo moins la course du tiroir.

Viennent ensuite les machines marines, à Té^^ard desquelles on remarque les mémos rapports que pour les machines fixes, bien que lest^onditions de pressions, détentes et vitesses du piston soienl un-peu dilTérentes.

Néanmoins, il y a plutôt aiic^inentation des- passas^eç de vapeur, et particulièrement pour les conduits ci orifices' d'échappemeut dont la section atteint le 4/11 et quelquefois le t/10 de celle du piston.

Enfin, le tableau contient encore les proportions des conduits et orifices d*une locoinobile h grande vitesse, d'une faible puissance, et dont les organes sont généralement de petites dimensions.

Inspections des conduits et orifices -sont les mêmes que pour les machines fixes, et du reste la vitesse du piston n\*st pas plus grande. On aurait pu croire ceptmdant, en raison des pulsations nombreuses du mécanisme, que ce filt le cas de donner une grande section à ces passages; mais les pertes de vapeur par les espaces nuisibles n*en seraient aussi que plus considérables^^étant plus de fois répétées, et le constructeur n*5 pas cru devoir leur donner de plus grandes dimensions.

Ce qui précède démontre que les machines à vapeur guigneraient beaucoup à ce que Ton fît toujours des canaux séparés pour l'introduction et la sortie, et que Ton supprimât ceux siliiés entre le tiroir et l'intérieur du cylindre, ce qui perniettrait dé donner, sans inconvénient, aux divers orifices une plus grande section; en vain Ton agrandit Torilice de sortie; la vapeur, pour y parvenir, n'en parcourt pAs moins le mémeeanal de section réduile par lequel elle est entrée.

Di.vENStONS LINÉAIRES DES ORIFICES. — Les orificcs d'intioduction étant rectangulaires, le rapport.de leurs côtés peut avou* des valeurs dilTérentes parmi lesquelles il convient de rechercher la plus avantageuse.

An point de vu^ de l'ouverture la plus rapide, c'est-à-dire du plus grand passage livré au début de la course du tiroir, admettant de toute façon le même mode de commande, le rnpport entre la hauteur et la largeur de rorifice serait indilTérent, car chaque fraction démasquée de la surface étant, comme cette surface entière, proportionnelle à la course du tiroir, il s'ensuit que, quel que soit ce rapport des deux dimensions, et en tenant compte des conditions particulières àé calage et de recouvrement, une même fraction de course correspond toujours à la même fraction de surface démasquée.

Hais si l'on considère maintenant l'ensemble des fonctions du tiroir, on ne tarde pas à réconnaître qu'il y a au contraire des motifs sérieux pour faire les orifices distributeurs moins hauu que larges, aulrement dit, en form^ de rectangle étroit, présentant le petit côté dans le sens même du déplacement du tiroir.

En effet, la suiface totale du tiroir est, dans tous les cas, proportionnelle à celle des orifices, ou, ce qui est plus exact, aura sensiblement la même surface extérieure, quel que soit le rapport de leurs côtés; par conséquent il sera soumi» à la niéuie

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pression. Or le travail que son froUcmcnt absorbe étant le produit de celte pression par le chemin parcouru, il faut donc, pour réduire ce travail résistant à son minimum, rendre le chemin parcouru aussi Taible que possible, c'est-à-dire allonger les orifices et disposer le petit côté dans le sens mêmede la course dutiroir.

Maintenant, faisant usage du système de commande par excentrique circulaire, c*est un motif de plus pour réduire autant que possible la course du tiroir, car les dimensions générales de re.\centrigue circulaire augmentent dans de très-grandes prqportions avec la course qu*on Iqi fait produire.

Ceci étant la règle générale, le rapport à adopter n*est pas absolu. Ainsi il est certain qu*avec.un cylindre court on allongera beaucoup les orifices afin de réduire la longueur de la boite à vapeur; avec un cylindre de proportions ordinaires, la même raison n'existe pas, mais la question de Texcentrique subsiste.

Pour citer des exemples, nous choisissoiis dans h table précédente la machine de 60 chevaux de M. Farcot,qui est à longue course, et Tappareil de 1000 chevaux, pur M. Hazeline, dont la' course est au contraire relativement courte.

Dans la machine de 60, les orifices d'introduction ont S centintèlres sur 17, ce qui correspond au rapport 1 : S^i-

Dans la machine marine de 1000 chevaux, la largeur eiiiièré des orifices d*iulroduclion est dé 125 millimètres dont le tiroir en démasque 80 millimètres pour Tiuiroduction ai la largeur entière pour la sortie; la longueur est égale à l'SOO, en deux parties de chacune 0,750.

Prenant pour base la quantité démasquée, le rapport des côtés de ces orifice^ serait 8 à 150 = 1 : 18,75.

Ces deux exemples ont pour objet de donner une idée de ce que la pratique présente, mais ne conduiraient à aucune règle. Chaque cas particulier comportera des proportions différentes qui ne peuvent être aucunement prévues. Pour les machines à deux cylindres, dont on cherche à rendre généralement les tiroirs d'égales courses, afin de leur transmettre le mouvement par un seul excentrique ou par le même mécanisme, les orifices des deux cylindres étant de sections différentes et devant posséder une pareille hauteur, ceux du petit cylindre deviennent souvent à peu près carrés, ainsi qu'on en a vu précédemment plusieurs exemples.

11 ne nous parait donc pas nécessaire de nous étendre davantage sur un sujet

qui ne s'appuie pas sur des bases plus fixes, pensant d'ailleurs <|iVe le tableau

précédent, qui résume les proportions adoptées par des constructeurs expérimentés,

sera un guide suffisant pour la pratique (1). ^ . . ■

(1) Pour rétude théorique de ce sujet on peut consulter les Leçons de mécanique pratiqué de M. le général Horin, dans lequel ourrage ce savant a donné des notions très-étendues sur le mode de circulation de la Tapeur eotie le générateur et le cylindre par les conduits et orifices distributeurs.

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