MACHINE A BALANCIER A UN SEUL CYLINDRE

Par n. nillus, constructeur au Havre

H. Nillus, bien connu pour la construction des machines marines, s'est également occupé de machines fixes dans lesquelles on reconnaît tout le soin et la précision que l'on remarque peut-être plus particulièrement dans les appareils de

30 MOrKURS A VAl'ElJlt.

navigation. Avant d'on arriver h ce genre de moteurs, qui par leur importance forme db chapitre à part dans ce Traité, et ce qui nons fournira l'occasion de montrer plus amplement les travaux exécutés pnr M. Niiius, nous allons dire quelques mots d'une belle machine fixe h balancier qu'il a montée dans son établissement.

Cette mnchinc ditTère des précédentes en bien des points; elle est surtout remarquable par la disposition du parallélogramme el des chevalets ou supports de l'axe du balancier, comme on peut le voir sur In Itg. 86, dessinée h l'échelle de 1/20. Un tel système étant souvent adopté par des constructeurs de machines à tialancier, nous avons dû nous attacher à le faire connallre.

Fie. Sii.

L'ensemble de celle machine repose sur une plaque de fondation qui reçoit le cylindre h vapeur, le condenseur, deux pompes alimentaires el les deux chevalets ou grands chAssis de fonte à nervures A qui supportent les paliers de l'axe du balancier B.

L'idée de relier directement le condenseur à la plaque Je fondation est très-iniporlanle, ainsi que nous l'avons fait remarquer tout à l'heure, et nous en rencontrerons plus loin des exemples; voyons, quant à présent, la disposition parliculière du parallélogramme de la machine actuelle.

Ce mécanisme est composé de quatre liens C et D, parallèles entre eux comme (luu le, parallélogramme de Walt, el maintenus par un seul guide E, parallèle à l'axe du balancier; ce guide est terminé auprès de la lige du piston par deux lëtes jumelles qui le relient à la traverse F du piston. A l'cudroît des liens postérieurs D,

MACHINES A BALANCIEIt. - 31

le guide E présente un ann^u pour le passage de la tige de la pompe à air, et deux tuiirillons pour son assemblagi! ffvec les mêmes liens D. On a vu que, pour forcer la traverse F de la tige du pistoiv h rester sur la veilicalo, la traverse ogpoaie G,foVmée par les tourillons du guide E, devait être reliée à deux autres guides k centre lixe décrivant un arc de cercle égal ù celui qui correspond au point d'aïtache du lien fi sur le l)alancier. Dans l'appareil qui noua occupe, ce procédé est remplacé par un mécanisme particulier. Le guide, ou lien tiorizontal E, est prolongé en arrière des liens Det vient s'assembler avec un petit arbre coudé H, monté sur des supports en console- 1 , boulonnés ^ux chevalcls A. La partie coudée de cet ai'bre est aussi reliée au balancier par deux autres liens J , qui doivent ëlre parallèles aux précédents pour que le déplacement par ariiculiilion de tout l'ensemble puisse avoir lieu.

Il résulte de cette disposition que les liens i font décrire à la manivelle H un arc de cercle invariable , et dont la corde est égale à celle de leur point d'atlache sur le balancier. Or, si l'un efTcctue les mêmes opérations que pour trouver la marche des guides à centre fixe (p. 11) dans la disposition oiiliiiaii*.' . on j-econualt facilement que l'oscillation de l'arbre à manivelle H a yiniii' effet, pur l'arc qu'il engendre, de maintenir l'extrémité opposée du lien ou fluide K, ainsi que la 'traverser, sur la verticale qu'elle ne doit pas quitter.

Voici, d'ailleurs, le procédé simple à employer pour ililcnnincr les conditions de ce mécanisme , dont la fig. 8" représente le tracé géométrique.

FiR. 87.

Après avoir déterminé, comment l'ordinaire, les trois positions principales du parallélogramme, on prend un point a sur le balancier pour le troisième double lien J (ici au quart du rayon du balancier); puis, ayant tracé l'arc a, a', a', que ce point décrit, on trace , des points a, a' et a*, comme centres, trois arcs de cercle indéfinis avec la longueur commune ba des liens C, 0 et J pour rayon. Ensuite, des trois points c, t/ et c^ que la traverse du piston doit occuper sur l'axe de son mouvement, et avec la distance cb des liens C et J pour rayon, on trttce

32 MOTRURS A VAPEUR.

Iroisarcs inilénnisqiiî vîcnnftnt se rcnconirer avec \o§ précédents et délerinjnent Irais points d, d' et d* par lesquels on fait passertth cercle qui donne alors & la fois - le rayon de et le centre e de la manivelle H. Il est évident que ce centre est d'ail* leurs situé à la m^mc hauteur que la position moyenne & de la traverse F.

Ce mécanisme jouit donc des mêmes propriétés que le parallélogramme de Watt dont il n'est, après tout, qu'un dérivé. Cependant, si l'on considère la légère inexactitude inhérente à ce dernier, il est {uslc de dire qu'elle doit plul6t augmenter ici, sans néanmoins devenir préjudicjalile en pratique, par la grande disproportion des angles opposés décrits par la manivelle H et le guide E. Mais hâtonsnous de faire remarquer que la disposition actuelle n'a pas pour objet de corriger un mécanisme, d'iiilteurs eioellent; elle a pour hul très-impoiiant de reporter le point fixe, nécessaire au mouvement du parallélogramme, près des bAtÏB do balancier, en évitant de lui en créer exprte au-dessus du cylindre h vapeur, comme précédemment pi. 37, ou sur un entablement, qui n'existe pas ici.

MArniNK A b.il.ANCIER MONTÉE SUR UNE COLONNE

Coiistroite jKir H. CARTIER

Nous donnons celte machine, dont la construction est déj& un peu ancienne, comuie type d'un montage particulier, et comme exemple d'un mécanisme tout spécial pour diriger la marche du piston. De telles dispositions ayant été appliquées, soit ensemble, soit séparément par divers constructeurs, en France et en Angleterre, il nous a paru utile de les faire connaître, d'autant mieux qu'elles sont applicables au» machines de petites et de moyennes puissances.

La ng. 88 représente cette machine en coupe verticale faite par l'axe du cylindre & vapeur et du la pompe à ;iir, â i'cchcUc (U; 1, lu de l'exécution.

L'ensemble ci)in|ireud une plaque de fondation unique recevant le cylTndre, le condenseur, le p;ilier de l'arbre moteur et la base d'une forte colonne en fonte A qui suppprtc les deux tourillons du balancier. La colonne , qui est seule et comme isolée, doit Cire reliée h sa partie supérieure uvcc une forte pièce de charpente R, Axée dans les murs latéraux. Celte disposition peut être présentée comme économique de coiisliuilion; mais elle exige um; ccilaine stabilité de la part des maçonneries dont Iv lit<^ci!Uiil iinuiiail rrjrl. [■ la (licce de bois hors de l'axe que la colonne ne doit pas quitter : il faut donc chercher h l'éviter autant que possible.

La colonne A se compose d'un socle carré surmonté d'un fût toscan ordinaire; puis, au-dessus du chapiteau , de deux flasques verticaux et parallèles entre lesquels on place le balancier. Les deux flasques étant fondus de la même pièce qu'un pnltn qui les relie pur leur sommet, pour la réunion avec la longiino-en charpente R, il est évident que l'axe du balancier ne peut être mis à sa place que lorsque ce dernier a été introduit à la sienne, ce qui est De se fait pas daus la construction moderne.

MACHmES A BALANC4ER. 33

Sur la flgui-e, l'un des deux flasques est supposé cassé pour laisser voir le mécanisme du parallélogramme 'qui présente une particularité remarquable. Ainsi que dans la machine précédente, les guides à centre Qxe sont évités, et comme la li^e de La pompe à air n'est pas conduite par le parallélogramme, il n'existe même pas ici de guide horizontal à déplacement parallèle.

On a tout simplement relié la traverse du piston au balancier par les liens G , et on l'a rattachée à deux bielles semblables C, dont les extrémités opposées sont assemblées avec deux manivelles D montées, en dehors des deux flasques, sur un axe horizontal placé au-dessous du tourillon du balancier.

Fig. ss.

Si l'on veut bien se reporter au mécanisme précédemment décrit, on comprendra que pour obtenir l'efTet voulu, il faut commander l'oscillation des manivelles D, et les obliger à décrire un angle d'une amplitude déterminée.

Le procédé ima^né à cet edet par le constructeur consiste à placer sur l'un des cdtés du balancier et sur l'axe des manivelles 1>, deux secteurs dentés E et F, de façon que l'oscillation même du balancier engendre celle de l'axe à manivelles, èt<.~donne le résullat demandé , moyennant que les rayons des deux segments a^nt été convenablement fixés. *

La vapeur arrive de la chaudière par un conduit H, qui vient aboutir à une petite

colonne creuse en fonte 1, ajustée sur la plaque et communiquant avec la boKe de

distribution. Pour éviter la dislocation du joint entre le conduit H et la colonne I,

celle^i doit traverser la plaque pour recevoir directement la bride du conduit.