ENSEMBLE DE LA COJKSTRUGTION DE LA MACHINE. MARINE

REi>HÉSENTÊE PL. 44 ET 45.

La fig. l'*, pi. 44, est une section verticale passant par la ligne 1-2, sur la machine d'avant, sui\anl l'axe du cylindre et par Je condenseur correspondant.

La lig. 2 est une section horizontale faite par Taxe 3-4 des cylindres, mais limitée à'ia seconde machine, celle dite d'arrière. '

La fig. 3 est une section verticale faite en partie sur une ligne brisée 5-6-7-8 passant sur Tun des deux appareils de condensation, et en partie suivant la ligne 9-iO passant devant l'appareil voisin.

La fig. 4, pi. 45, est une élévation extérieure, du côté de la machine d'avant, dont la fig. 1 est une section longitudinale.

La fig. 8 est une projection horizontale extérieure correspondante, qui constitue le demi-plan complémentaire à joindre à celui fig. 2 pour avoir l'ensemble complet de l'appareil.

La fig: 6 est une section transversale en partie faite sur l'axe 41-14 de l'arbre moteur, et sur celui transversai 18-14, pi. 44, du cylindre d'arrière.

Les figures suivantes 7 à 14, pi. 44 et 45, sont des détails qur seront expliqués dans le cours de la deseription suivante.

L'ensemble de Tappareil se compose de deux machines semblables et complètes qui actionnent simultanément un même arbre formé^de deux coudes-manivelles à angle droit. LiCS cylindres A des deux machines sont montés horizontalement sur une vaste plaque, ou plutôt un bâti de fondation B qui reçoit, vis-à-vis des deux cylindres, deux corps ou coffres divisés intérieurement en chambres de clapets des

360 MOTKURS A VAPEUR.

pompes à air, dont les corps cylindrif|ues C, où jouent les pistons, soat fondus de la môme pièce. L'arbre à coiides D, qui est prolongé par des parties manchonnées dms toute la longueur du navire, porte rhélice et se trouve situé entre les cylindres et les appareils de condensation. Cette disposition, à laquelle on est conduit pour réduire retendue totale de Tappareil, exrge que le mouvement des bielles E soit renversé, c'est-à-dire que leur extrémité rotative soit placée entre les guides rectilignes et les cylindres.

Pour cela, le piston F de chaque rylindre à vapeur porte deux tiges G qui passent respectivement au-dessus et au-dessous de l'arbre D, et viennent s'assembler à une forte traverse en fer H, dont là direction générale est oblique, et qui possède, au milieu de sa longueur, un tourillon sur lequel la bielle motrice est articulée. Cette traverse est emmanchée dans un large conlisseau en fonte I, maintenu en ligne droite, dans sa course avec le piston, par deux glissières formées en bas par le bâti B, et en bant par la partie inférieure du condenseur correspondant.

On comprendra aisément, d'après cela, qu'à part le changement de forme, la transmission du mouvement du piston à l'arbre a lieu exactement de la même manière, au moins comme résultat, que dans les machines fixes ordinaires à mouvement direct.

On profite de la position des tiges du piston à vapeur pour commander celui de la pompe à air correspondante qui possède alors la même course. L'une des deux tiges porte, à cet effet, une manette fixe J, relevée verticalement, et dont l'extrémité est assemblée directement avec la tige de la pompe à air.

L'autre tige est utilisée de la même façon pour mettre en mouvement une pompe de cale dont le corps est fondu de la même pièce avec le bâti B; laflg. 3, pi. 4i, montre l'une de ces deux pompes K en coupe transversale, et, dans la partie extérieure, sur la même figure, la manette K' attachée à l'une des tiges G et qui commande le piston de l'autre pompe de cale semblable.

Nous avons à examiner maintenant ce qui concerne la distribution de. la vapeur au cylindre, et, par suite, le mécanisme si important du changement de marche.

Chaque cylindre à vapeur est fondu, comme à l'ordinaire, avec, les canaux distributeurs et la table sur laquelle ils viennent déboucher; celte table est recpuverte par une boîte à vapeur Ld'une construction toute spéciale (fig. Iet6). Le tiroir de distribution M, qui s'y meut, est disposé de façon à être équilibré et se trouve traversé de part eii part par un ^arge orifice pour l'échappement dp la vapeur. Ce tiroir glisse en effet entre la table des orifices et une garniture supérieure élastique appliquée à rintcrieur de la botte L; cettc^ garniture forme en quelque sorte la base d'une grande tubulure coudée L^ jde la même pièce que la boite L, et à laquelle vient se joindre un vaste conduit N communiquant avec le condenseur situé vis-à-visu

Piirconséqueut, le tiroir distribuant, comme toujours, la vapeur d'admission par ses bords extérieurs, la vapeur échappée, au lieu de trouver un orifice central appartenant au cylindre, traverse le tiroir et parviéntau condenseur par la tubulure L^ et le conduit N qui en est la suite.

APPAREIL A HÉLICE, TYPE MAZELINE. 36f

L'iniroduction de la vapeur dans la bo!ie du tiroir a lieu lalérnlcmonl par une tubulure sur laquelle est placée une bolle 0, rectangulaire extérieurement et cylindrique h l'intérieur, pour recevoir un papillon ^n bronze 0* (fig. 6}, dont les fonctions consistent à produire de la détonle, dans des conditions qui Seront expliquions plus loin. Cotte botte eslsurnignléc d*un petit tiroir ou registre horizontal P* destiné à isoler là machine correspondante de la chaudière dans un ipoment donné ; ce tiroir est lui-mi^me recouvert d*nnc seconde boite demi-cylindrique P, faisant partie avec celle semblable Je la machine voisine, d*une tubulure P' à laquelle se joint le grand tuyau Q qui amène ainsi simultanément la vapeur des générateurs aux deux machines.

Le mouvement est donné aux tiroirs, de distribution par deux courtes bielles B, assemblées avec un arbre auxiliaire à coudes. S. monté au-dessus de celui principal D -dont il reçoit la commande par des engrenages droits. Le même arbre porte deux excentriques circulaires 0' destinés à mettre en jeu les papillons de délente dont nous \enons de parler el qui ^ont ajustés dans les boites 0.

C'est par les engrenages qui transmettent le mouvement de Tarbre moteur à celui S que s'opère le changement de marche, en verlu d'une combinaison Irès-ingé* nieuse que nous allons essayer de faire comprendre.

Lorsque lious avons expliqué le principe d'un changement de marche (t. i^', p. 372), on a pu voir que la position du centre de Texcentrique par rapport i la manivelle motrice, ou Vangle de calage, ne varié pas, que la machine tourne dafks nu sens ou dans l'autre, mais que cet angle occupe deux positions symétriquement inverses, par rapportau rayon de la manivelle, pour l'un et l'autre sens de Ja marche.

De même que l'on obtient cet effet avec deux excentriques^ on peut également le produire avec un seul, mais à la condition que sa position sur l'arbre soit variable.

Dans la machine actuelle, les excentriques sont remplacés par les coudes-manivelles de l'arbre S, ce qui produit exactement le même effet. De plus, il n'existe qu'un coude par machine au lieu de deux excentriques, comme on le fait pour produire le changement de marche.

Le problème consiste donc à changer laposilion relative des arbres D et S, c'esl-à-^ire à renverser Vangle de calage. Voici comment les constructeur l'ont résolu :

L'arbre moteur D (fig. 4 et 6, pi. 4S) porte, Gxéeavec lui, une roue droite T qui engrène avec une autre de même diamètre T^ montée folle sur Textrémité de l'arbre auxiliaire S; derrière celte roue se trouve un plateau en fonte U, lequel est solidaire dudit arbre et muni'd*un mentonnet U' engagé dans une coulisse borgne pratiquée dans la roue fôUe T' sur une étendue d*environ un quart de cercle, c'est-à-dire qu'elle correspond précisément ici à 360^ moins le double de l'angle de calage (t. r, p. 373).

En nous arrêtant un moment sur cette disposition, nous pouvons faire remarquer que si la roue T est tournée de façon que le mentonnet U' occupe l'une des extrémités de la coulisse où il est engagé, et que cette roue T' reçoive de celle T un mouvement dans le sens convenable pour qu'elle pousse le mentonnet, Tarbre S recevra ainsi son mouvement par l'entraînement du plateau U; comme, d'autre i». 46

862 MOTEURS A VAPECPi

pari, les deux ronesT et T', ainsi que la coulisse circulaire, ont une postHon imariable par rapport aux coatles^manivellcs de l'arbre moteur D, il on résulte que la position rekitive des couties dé ^firbre S sera déiemiinée vi fixe suivant Textr^ niilé de Ja coulisse occupée par le mentonnet U'.

Mais si, après avoir arrêté' les machines, on vient. ?i di^placer le plateau U jusqu'à ce que le mentonnet U' occupe Texlrémité opposée de la coulisse circulaire, o« mouvement ayant pour premier résultat de faire tourner Taitrc S, en changeant alors les tiroirs de position, Tadmission prochaine de la vapeur se trouvera préparée pour faire tourner l'arbre moteur en sens inverse ; le sens de la roue V

étant de môme renversé, le menloniict U', poussé tout à Iheure, le sera encore .après son déplacement dans la coirtisse, d'où la machine continuera sa marche renversée dans les mêmes conditions que précédemnf»ent.

On voit donc que la question est ranienée à cette double condition : déplacer à volonté le mentonnet U' dans la coulisse, ce qui déplace en même temps les tiroirs de distribution, et combiner le mécanisme de façon à ce que chacune ùee deux positions de ce mentonnet corresponde au sens de la rotation qui le failpou^er ou entrainer par la roue TY.

L'examen du mécanisme détaillé va nous* permettre de faire comprendre que les deux conditions sont complètement t«niplies« (Voir à ce sujet lesfig; 4et6, avec les délailsOg. lOetli.)

* L'arbre S porte h sou extrémité un volani à main a dont le mamelon, centi'alest muni d'un pignon b, le tout non calé snr l'arbre; lepigqon b engrène avec nne roue c dont l'axe est un goujon Tixé sur le plateau U et traveiso'une ooulisse pra* tiquée^dans la roue T' en opposition avec celle dans laqueUe le inciitonnot U' est engagé. Mais le goujon de cette roue c porte également un pignon d qui engrène avec un secteur denté d' fixé sur la circonférence intérienre de la coulisse, dans laquelle le pignon. d peut alors ^se déplacer en lournanL

Il ressort évidemment de celle disposition que, pendant la marche, la roue V emporte dans la rotation toutes les pièces de ce mécanisme, -comme si le tout ne faisait qu'un seul morceau» y compris Tarbre S et le volant a^ Les roues et pignons b, c ei d n'ont alors aucuu mouvement relatif.

Su|)posons maintenant la machine au repos et le men&ontieitl^ dans la position qu'il occupe lorsque la marche s'effectue dans le sens indiqué par les flèches sûr le tracé fig. 11. Si, dans cette position, on vient à ag'u* à la main sur le volant a, en sens contraire^du mouvement que lui dormerail naturellement la machine, le pignon b^ solidaire du volant, fera tourner la roue c, laquelle ne peut tourner sur eile-méme sans se déplacer circukitrement à cause du pignon d dont la denture est en' prise avec le secteur d' de la coulisse; mais puisque le goujon de ces deux dernières roues ceïd est Axé dans le plateau U, celui'-ei tournera en enti*<iiiMUfri l'arbre S et lès tiroîrSj et le mentotinet U' oecupera dam sa coulksei'exirénnHé oppo9ée> à celle où la fig. H -le nriMitre aciuelteaient/

En peu. de mota» on change la. marche en faisan4 toorner i 4a iwuvi île voteiM a« ce qui a.ponr résultat, immédiat 4e déplacer, le mendennetUf dantsa^eouliSie, en

faisant ausoi tourner Tarbre S dont la variation entraine naturellement le déplacement des deux tiroirs de distribulioQ.

• Ce remarquable mécanisme a d*abord pour avantage de réduire considérablement Teffort à faire pour cette manœuvre, en raison des engrenages qui divisent reflbri au point de le ramener & celui que la main peiri facilement exercer: la légè^ reté du volant a pourrait déjà en donner la mesure ou au moins une idée. Mais pour rendre*compte de la promptitude et de la ficilitc que ce mécanisme procure, noiis niions montrer que la machihe conservant un reste de momemenl, la vapeur ayant été, bien entendu, supprimée, la simple pression de la main peut stiffire, pmir ainsi dtre, pour renverser la marche.

En eflet, puisqu'il faut, l'appareil au repos, faire tourner le volant a en sens contraire d<.' celui suivant leqiKfl la machine l'emporterait, il est clair que cela revient à s'opposer au maiM^ement du volant a, lorsqu'elle tourne.

Ainsi, pendarnt cfue le moteur tourne ertcorc dans le sens indiqué par les flèches (1), fig. 1 1, pressofis le volant a par sa jante avec la main, de façon h l'empêcher de suitre la rotation ; le fîgnon b sera naturellement arrêté avec lui, et la roue c, emportée par cëlle'T', commencera à tourner sur elle-même, ainsi que le pignon d qu'elle porte; celui-ci marchera dans la coulisse circulaire, mais en entraînant le plateau U dont' le mentonnet D^ s'avancera eiï même temps dans sa coulisse; il devancera donc la retie V qui cessera de le pousser. Enfin, deux tours de mouve«> rnsent environ, conservés par la machine, auront suffi pour préparer les tiroirs à une marche inverse, en appuyant simplement sur la circonférence du votant a. Nous nous sommes un peu étendu sur la description de ce mécanisme de changement de marche, afm de le bien faire comprendre, parce qu'il exige, eh eflet, plus d'explication qn'il n'est réellement compliqué. Nous terminons cette description d'ensemble par quelques mots sur les |)ompe5«aliinenlaires.

Ces pompes V sont indiquées en vue de face et en coupe sur la flg. 4, en projection horizontale extérieure sur la fig. 5, et en coupe transversale sur la fig. 3. Le corps de chacune d'elles est fixé horizon(aleme?it sur la face du bâti B; leurs deux ligeç BOtyt davetées après un cbftssts Y' dont l'intérieur forme une coulisse rectan-^ gulaire dans laquelle glisse un coussinet monté sur un tourillon fixé sur la roue T. On connaît ce mécanisme, employé dans divers cas, et surtout dans quelques machines* marines, pour commander la pompe auxiliàiro nommée petit cheval. Le châssis V^ reçoit ainsi un mouvement de va-e(-vient qu'il comnmnique aux deux pompesy dans les mêmes conditions qu'une manivelle avec bielle ii^finie, excepté que la bielle est supprimée et que la longueur des tiges peut être réduite au contraire à son^ -minimum.

On verra, dans la section réservée aux moteurs divers, le tracé de cet appareil dit petit cheval d^ alimentation, considéré comme machine à vapeur à action directe.

(i) R8mait|iiox»<i«e la réglementation du tiroir et le détail du changement de mardis (flg. ti) ont M dessinés dans les rapports de poaitipn correspondant à la niArehe en arrière au lieu de celle en avant, qui est évidemment la marche normale. Mais comme les positions relatives sont bien exactement conservées, il D*eii résulte aiicaa ineonvénient. 11 suAt de le savoir pour pincer le tout dans ta position contraire»

DÉTAILS DE CONSTRUCTION

PuQUE DE FONDATION. — Cc quo ron désîgDc ninsi dans cel appareil est en cffcl une véritable plaque en deux parties qui corresppndent à chaque machine simple, mais qui sont fondues avec des hau.^*ses B figurant des supports verticaux sur lesquels on vient appuyer les cylindres et les condenseurs, et ménager les paliers de Tarbre de couche ; ces bords relevés sont situés aux deux extrémités et an centre.

Cc sont, en résumé, des pièces de fonte très- remarquables pour le nombre de parties réservées aux diverses fonctions de la machine; elles ne peuvent être décrites, du reste, qu'en même temps que ces parties mômes, ainsi que npus le ferons successivement. Nous signalerons^ quant à présent, l'extrême solidité qu'elles doivent présenter et le soin nécessaire à apporter en les réunissant soit entre elles, soit aux carlingues en charpente disposées dans le navire pour les recevoir.

Les fig. i et 3, pi. 44, indiquent une ouverture ménagée aux deux pLiques, au* dessous du passage des bielles motrices^ avec une gouttière e disposée pour recevoir les gi'aisses échappées et les recueillir au lieu de les laisser s'écouler dans la cale.

Cylindaes a vapeur. — Les cylindres A sont fondus avec des parties de b&ti par lesquellfs ils reposent sur celles correspondantes appartenant à la base B; elles s'avancent jusqti'à l'arbre moteur et forment l'une des parois vertîcidcs d& la cage où sont ajustés ses coussinets.

Chaque cylindre est venu de fonte, du c6té de l'entrée des tiges du piston, avec un fond dans lequel on a ménagé une ouverture centrale, de toute façon nécessaire (}ans l'exécution pour le passage de Tarbre de l'alésoir, et fermée en marche par un tampon f. Les boites à étoupes. des deux tiges G du piston sont placées dans la partie pleine. L'autre extrémité est close par un fonJ mobile ayant le diamètre même de l'alésage, mais qui est aussi muni d'une ouverture avec tampon f, permettant de visiter l'intérieur du cylihdre plus facilement que si l'on était obligé de démonter le fond entier; ces deux ouvertures centrales /* et /^ ont néanmoins piès de 80 centimètres de diamètre, de façon qu'un homme peut «nlrer dans le cylindre par l'un ou l'autre bout.

Les cylindres sont munis à leurs deux extrémités d'une soupape de sûreté 9, retenue sur son siège au moyen d'un ressort à boudin eu acier de section rectangulaire, et recouverte d'une cloche en bronze servant de point d'appui au ressort et percée d'une ouverture d'évacuation.

Outre les robinets purgeurs qui se manœuvrent à la main, il existe un système automoteur de purge fonctionnant continuellement. Il se compose d'un petit tiroir h (fig. 1) disposé dans une botte ménagée h la partie inférieure de chaque cylindre, et qui reçoit sou mouvemeni de l'arrière-tige Ldu tiroir de distribution par un balancier h*. La botte ou cavité dans laquelle jojue ce petit rc^gislre h communique avec rintéricur du cylindre directement par l'extrémité où elle est ménagée et avec celle opposée par un tuyau h'. Elle est recouverte d'une plaque de

APPAREIL A HÉLICE, TYPE ilAZELINE. 368

bronze snr laqueRc glisse le tiroir qui règle rouveriure d'un orifice auquel v*'enl s'adapter exlérienremenl un tube communiquant avec le condenseur^

La purge des cylindres a lieu ainsi automatiquement en marche; la main du mécanicien n'intervient qu'au moment de la mise en Irain, après un arrêt pins ou ipoins prolongé.

Nous avons dit que des robinets spéciaux sont aussi affectés à ce service* Leurs clefs sont reliées à deux axes % et i' (fig. i) qui portent extérieurement des leviers i* rattachés à des tringles verti&iles i' (fig. 4), lesquelles s'élèvent au-dessus du plancher de manœuvre de fjiçon à se trouvera portée de la main. L'axe i' correspond au cylindre d'arrière à l'aide d'un renvoi transversal que les fig. 1 et 3 permettent d'apercevoir.

Tiroir et boIte de distribution. — Chaque tiroir H est une pièce rectangulaire ouverte d'outre en outre, et qui présente ses deux faces parallèles exactement dressées. Les dimensions de ses bandes sont calculées, par rapport aux orifices du cylindre, pour opérer une détente par recouvrement, pendant le dernier tiers de la course du piston, dans les conditions qui ont été expliquées (t. i*% p. 382). ^

La particularité que présente ce tiroir est d'être équilibré y autrement dit« la pression qu'il supporte de la part de la vapeur est extrêmement réduite. On remarque qu'en effet sa face stipérieure est mise, exclusivement, en rapport avec le vide du i!ondenscur, moins les deux arrondis latéraux (fig. 6), qui sont seuls soumis constamment à l'effort de la vapeur active.

Il faut donc que la capacité supérieure de la boite L soit parfaitement étanche par rapport à celle dans laquelle se ment le tiroir , puisque l'unp correspond h un espace où le vide doit être maintenu, tandis que l'autre communique aifiec la vapeur des chaudières.

Pour cela la bolto à vapeur présente deux capacités superposées et rectangulaires, dont la séparation est opérée par un cadre en fonte;, qui forme une gar-<niture élastique et contre lequel frotte le tiroir M. Le cadre en fonlejaisse un vide en dessus que l'on remplit d'étoupe grasse^ qui se trouve pressée par un second cadre en bronze/. Ce cadre, ou presse-étoupe, est maintenu par un certain nombre de vis ordinaires et par quatre vis principales j* dont les tètes se terminent extérieurement par une clef qui se trouve constamment sous la main du mécanicien, de façon qu'elles puissent être serrées en marche.

En outre, le presse-étoupe y est encore repoussé par deux organes spéciaux A;, qtri sont dos graisseurs atmosphériques, dont la fig. S est un détail en section transversale, à une grande échelle.

Cet ingénieux appareil se compose d'un V^âe en bronzé, alésé pour recevoir un piston hf de. même métal dont la tige vient appuyer sur Je presse-étoupe/. Cette tige est percée longitudinalement d'un canal qui communique, par dès petits trous k* et ^, d'une part, avec la capacité du vase comprise dous le piston, et, d'autre part, avec l'espace occupé par la garniture supérieure du tiroir M. Comme on sait que le vide, par le condenseur, est établi au-dessus du tiroir, son influence se fait sentir, parja tige, sous le piston h' que la pression atmosphérique repousse

alors et fait appuyer, par rex(rériii44dc sa lige, sur le presse-é loupe j'. CoUe parlîe supérieure du vase k est remplie de giTiissc qui sert d*abord à élanclièr .parfaitement le piston 1^, et h laquelle on livre passage à volonté dans la partie inférieiife, en détournant la soupape % vis el à l>éqùille h^ ; la graisse repoussée pur la pressiou extérieure s'introduit dans lé vide de la tige du piston, et soit qu'elle renipKsse préala4)lement le vide compris au-dessous de ce dernier, soit .qu*elle continue de suivre la tige creuse, elle parvient^ par les petits trous k^^ li la garnilure du liroir.

Nous avons vu que ce tiroir est. muni de deux tiges, Tune pur laquelle il est commandé, et raiilre quV lui sert d*arrière-guide. Iaï première est i attachée à iiae bielle R qui est assemblée, ainsi quil a été dit, avec l'arhre.à coude S. La janctirâ de la tige et de la bielle est pourvue d'un coussinet maintenu par une glissière Ji' disposc'e en avant de la boite de distribution.

Détkntk et iNTRODOcmoN DK u VAPEUR. — Nous avdus montré comment la vapeur, avant d'arriver au tiroir M, est obligée de traverser une boite cylindrique 0 dans laquelle un p.ipillon rectangulaire en bronze C en oscillant, produit une certaine détente, suivant la disposition que nous avons rencontrée précédemment endiécrivaut l'appareil i\eX Aigle. Nous devons examiner coonnent ce papillon est commandé dans Tappareil actuel.

Son axe poHe, du côté intérieur des machines, un demi-pignon d'angle i (voir le détail fig. 7 et 8) qui engrène avec un secteur semblable l^ lequel est monté sttr un goujon flxé dans'un support solidaire de la boite de distributioii ; ce socteur (>orte, en retour d'équerre, une platine avec coulisse dau« laquelle se trouve ^n^gé un coussinet portant des tourillons auxquels se rattaclie la tige d'un exceutruiue circulaire 0'. *

Déjà il est aisé de comprendre que l'oscillation communiquée à la plaUoe par l'excentrique est transmise au papillon 0', avec le changement de plan dû aux sec* teurs dentés l et V. Le. papillon est centré à l'intérieur d'un cylindre m fonte O, percé des deux côtés d*ouvertures rectangulaires et symétriques; son déplacemeoi s'y efTectue à frottement doux contre des saillies ménagées aux lèvres des ouver«tures et alésées cylindriquement.

L'oscillation du papillon le reporte d'un bord à l'autre en traversant les oriGcflS dont il occupe le milieu au maximum d'ouverture. Si le mécanisme est réglé d^ façon à ce que la position centrale du papillon corresponde au départ du piston, de l'une ou de l'autre extrémité du cylindre, la vapeur traverse en ce mom^ntious les orifices en toute liberté ; mais bientôt le papillon venant à atteindre las bords d9S ouvertures de l(i boite, l'interception du passage de la vapeur produira U détente, si le [)iston n'a pas encore achei^é sa course.

Or le moment d'interception peut varier si l'amplitude de l'osoillalion duvpar pillon 0' change, de Tuçon h pénétrer plus ou moins sous les lèvres des ouvertures où il il'existe aucun repos. *

Plus cette amplitude sera grande, et plus court sera le lemi» que le papillon eniploie à passer de .ta position centrale au point de fermeture, ce qui correspond alors à la détente la plus prolongée.

Au conlraîre, si Tainplilude de celle oscilialion correspond simpleiiient à la largeur inèniQ des ouverUires, aiigmeHlée du rccouvreineni nécessaire, l*in(roduclioa à pleine vapeur aura sa plus grande durée. ».

Ou fail varier cette amplitude,' et par conséquent le degré de la détente, en dépla^ çant à volonté le point d'atlache-ile la barre d'excentrique 0' sur la platine l'. Nous avons montré que cel assemblage a lieu par un coussinet à tourillons (fig. 7) ajusté dans une coulisse; ce coussinet forme écrou par Tune de ses faces ù une vis longue ^*velenue dans la platine i', et qui ne peut que tourner sur elle-nième. Il Cdl clair qu'en faisant tourner celle vis à Taide du petit volant i^ qu'elle porte, on déplace le coussinet dans sa coulisse, ce qui niodiiie Tangle d'oscillation de celte pièce,. puisque la corde de cet angle, égale à la course. de l'excentrique 0^ est invariable. Les changeiiients snrvâiius dans l'angle décrit par le secteur /^ sont évidemuient ressentis par l'oscillation du papillon 0*. Chaque position déterminée, on assure celle de la vis l* en resserrant une petite vis de pression /\

Lix détente est donc opérée par les ofTets combinés du papillon.O^ et du tiroir de distribution par la largeur de ses bandes. La vapeur, interceptée d'abord par la fermeture du papillon, l'est ensuite dans le cylindre même par le tiroir. Ce dernier ne produisant qu'une délente Axe, à partir du dernier tiers de la cuursedu piston, on obtient, à l'aide des variations d'amplitude du papillon, les degrés de détente totale: 0,6, 0,6 et 0,7 de la course du piston.

Mais parliculièremenl pour une machine de navigation^ et surtout pour cclle«ci qui est appliquée à un navire de guerre, on doit pouvoir au besoin supprimer La détente,^fin de profiter, dans un moment donné, de toute la puissance. que la ma* chine est capable de développer, même en négligeant les chances possibles d'avaries, s'il s'agit d'échapper à un danger imminent, ou pour effectuer une manœuvre à la rapidité de laquelle on attache le salut de l'expéditioii^

A cet effet, il faut ici soustraire les papillons 0^ des deux machines à l'action du mécanisme qui les fait mouvoir. Ces papillons sont traversés chacun par un axe hexagonal doni l'extrémité se termine par une griffe qui l'embraye avec le secteur l correspondant; en faisant glisser cet axe longiludinaicmcnt, on le dégage du sec** teiir, et il devient indépendant et innnobile, ainsi que le papillon.

Pour exécuter cette manœuvre promptement et pour les deux systèmes à la fois, les deux axes sont pris par un sommier dont le milieu est ti^vei-sé par une tige, qui s'y trouve menlée à rappel et qui est filetée dans un écrou fixe. En tournant cette vis par le volant m qu'elle porte (voir fig. 1 et 4 aunlessous du conduit Q qui amène la vapeur), on la fait avancer dans son écrou avec le sommier el les deux axes des papillons qui y sont rattachés. Néanmoins, comme celte opération peut s'effectuer indépendamment ile la position occupée par les papillons, el que ceux-K)i doivent maintenir' les orifices des boites 0 ouverts en plein lorsqu'ils ne fonctionnent plus, on les amène dans celle situation en agissant séparément sur^n levier basculant m' (fig. 1 et 4) monté sur leur axe, en dehors du sommier qui les relie tous deux.

Après atoir examiné ce qui regarde la distribution et le mécanisme de détente, il nous reste à parler des organes qui complètent celui de l'introduction de vapeur.

368 MOTEURS A VAPEUK.

Nous avons dit que la vnpeirr est amenée des générateurs par un énorme conduit Q, de O'^Bi de diamètre intéi*ieur, se terminant par une tubulure P' à deux branches P,* qui correspondent respectivement à chaque machine. Ces deux brnu* . ches forment des boites demi-circulaires qui recouvrent un tiroir P*(Kg. 6) destiné, ainsi qu'il a été dit, à isoler les machines, si l'une des deux venait à se trouver momentanément hors de service. On Tait jouer chacun de ces tiroii*s à l'aide d'une tige filetée portant un petit volant n, Gg. i et 4.

La grosse conduite est munie d'un obturateur principal consistant en un papillon circulaire et oscillant dont les fig. 4, 5 et 6 montrent le mécanisme de commande, lequel se compose d'un pignon d'angle n'avec secteur w*, montés respectivement sur uo^ixe verticil n' et sur celui horizontal n^ du papillon. L'axe vertical n* est muni dhm volant ti* placé' s\ la portée du mécanicien au-dessus d'une colonnelte, laquelle sert de guide à Taxe et porte une petite vis de pression. qui permet de l'assujettir dans chaque position qu'on lui donne, alors que la machine est en pleine marche et pour uu temps de quelque din-ée.

-CoNDEVSATioy. — 1^ dispositioH intérieure des coiïres qui constituent l'ensemble dç ch:)que condenseur doit être étudiée surtout à l'aide de l'examen des figures» car les formes eir sont assez complexes pour qu'une simple description suffise à peine à en donner une idée.

On y remarque trois divisions principales :

i"* Une chambre traversée par le corps tle pompe C (fig. 1 et 3} ;

2® Une division N^ en relation directe avec le conduit N d'échappement de vapeur, et en rapport avec le corps de (l^mpe par le double jeu de clapets d'aspiration o;

3® Une division supérieure C, en communication commune pour les deux con-r densenrs voisins, en relation directe avec un conduit d^expulsion C*> et en rapport avec chaque corps depotnpe par le double jeu de clapetd de refoulement o\

La capacité N^ reçoit directement la vapeur échappée des dylindres, qui lui est amené par le conduit Nj en cuivre rouge, de 0,63 de diamètre intérieur, réuni d'un bout par une bride boulonnée avec la tubulure L' fixée sur le sommet de la boite à vapeur, et de l'autre avec le condenseur au moyen d'un joint à presse-étoupe* afin de le laisser libre de céder aux influences de la dilatation. Cetle même division N' porte contre l'une de se^ parois, et fondu de la même pièce, un canal p qui, débouchant à l'extérieur, pour communiquer par un tuyau avec la mer, se termine intérieurement par le robinet d'injection p^ Les deux robinets semblables sont reliés par un mécanisme composé de portions de roues d'angle p' avec axe horizontal />*; le pignon monté sur le robinet de la machine d'avant est muni d'un bras prolongé avec secteur denté p* qui engrène avec un petit pignon appartenant à un axe vertical p^ lequel, par son volant pS peimct de manœuvrer simultanément les deux robinets (rinjection; on voit (fig. 4) que ce mécanisme est semblable à celui de la mise en train et lui fait pendant sur l'avant des machines.

La mt^ine capacité N^ conununique par des orifices avec les deux entreloisesget g' qui relient la glissière inférieure du piston au coffre du condenseur; ces entretoises

sont creuses ei forment dfs parties de conduits. L*une d'elles, celle 9, communique avec le clapet d'aspiration de l'une des pompes nlimenlaircs; la seconde q' se termine à la parlie infërieure par la soupape du rmiflani q*. Ce dernier a pour objet de laisser évacuer Tair et l'eau reroulée lorsqu'on purge le condenseur, opération qui s'eflectue en y envoyant de la vapeur des chaudières que Ton y admet à l'aide d'une soupape dite de purge.

Les clapels sont formés de lames de caoutchouc vulcanisé, prises par le milieu de leur largeur et moulées sur un siège en bronze, lequel est divisé par des barreaux qui soutiennent le clapet conire la pression qu'il supporte. Au moment de la levée, le claf»et est soulevé par ses deux bords extérieurs et vient s'appuyer conire une pièce d'arrêt demi-cylindrique'^quî le pince, par le milieu, entre elle et le siège.

Le corps de pompe Ç est fondu de la môme pièce que l'ensemble du condenseur, mais il est garni intérieurement d'une chemise en bronze, autant pour éviter l'oxy* dation que l'eau de mer produirait rapidement avec ta fonte de fer, que pour se réserver la faculté de la renouveler isolément lorsque le besoin s'en fait sentir, tout en conservant la pièce principale.

Faisons observer encore que le conduit C, par lequel la pompe refoule l'eau de condensation à la mer, est pourvu d'une soupape de sûreté C^ (fig. 1), afin de prévenir toute chance tl 'accident pouvant résulter, par exemple, d'une obstruction de ce conduit. Il est digne de remarque, du resté, qu'avec les navires de grandes dimensions; la ligne de flottaison est à une hauteur assez considérable au-dessus de la machine pour que la colonne d'eau à soulever par la pompe à air, pour expulser celle du condenseur, représente un effort qui ne peut être négligé. On peut évar luer, dans la circonstance actuelle, à environ 2"*,50, la hauteur de la ligne de flottaison au-dessus du centre de la pompe à air, ce qui porte à plusd'ime atmosphère la pression qu'elle surmonte en refoulant, en tenant compte du vide partiel existant dans le condenseur.

Gros mécanisme de transmission. — L'arbre moteur D est un spécimen ndmirable des immenses, pièces de forge que l'on est parvenu aujourd'hui à exécuter, avec une facilité relative, dans les ateliers pourvus du matériel nécessaire. C'est une seule pièce .de fer. comprenant trois parties cylindriques de 0*",420 de diamètre, et deux coudes, disposés à angle droit, ayant des dimensions correspondantes, c'està-dire que les boutons sur lesquels les bielles sont assemblées possèdent le même diamètre. La longueur totale de cet arbre d'un palier à l'autre, plus un excédant pour son manchonnâge avec la ligne d'arbre prolongée jusqu'à l'hélice, n'est pas moindre de 6"" ,50; son poids total est d'environ 1650O kilogrammes.

Des masses aussi importantes que les deux coudes, qui représentent chacun deux énormes manivelles, doivent être équilibrées, sans quoi leur poids nuirait sensiblement à la régularité de la vitesse de rotation de la machine. Chaque branche des coudes est, à cet effet, prolongée de l'autre côté de l'axe par une masse D^ équivalente, ce que montrent les fig. 1, 3 et 6; c'est une pièce en fonte réunie avec l'arbre par des clefs à queue d'hironde et parfaitement raccordoc, de façon qu'elle semhle en faire parlie. Dans plusieurs appareUs analogues construits par la marine, les II. 47

ingénieurs appliquent des grnnds plateaux en deux pièces dans lesquels sont ménagés des vides que Ton remplit de plomb, pour permellre d'établir Téquilibrc avec toute ta régniaiité désirable (i).

t/arbrc est porté par trois paliers, dont deux aux extrémités et un au milieu de la longueur. Ces paliers sont formés, comme il a été dit, par le bi\ti inférieur B et par les hausses fondues avec les cylindres et les condenseurs; les trois chaises B^ qui supportent Tarbre de la distribution, en sont les chapeaux. Les coussinets sont des coquilles en fonte e^ coupées verticalement, et dont rexiérieur est rectaugidaire comme la cage dans laquelle ils sont ajustés. Ils y sont maintenus latéralement par des cales en fonte e^ qui, une fois en place, sont arrêtées par leurs rebords qui s'emboitent avec des nervures ménagées aux faces latérales intérieures du palier; de fortes clavettes en fer servent à la fois, par une combinaison analogue, à pousser les coussinets contre le tourillon et à les retenir entre les cales 6*. Cette disposilioii a pour objet de faciliter ja visite de l'arbre, en sortant les coussinets, pour laquelle opération il suffit simplement de retirer les clavettes.

Les coussinets sont en fonte, mais leur intérieur est garni de ce «métal dit aiulfriction, Xvès en usage dans la construction navale, et dout nous parlerons plus loin Ji propos du pâlie}' de butée, *

Pour terminer ce (|ui regarde l'arbre, nous ferons remarquer la grande portée donnée aux tourillons, qui est égale à plus de deux fois le diamètre; on sait que c'est là une condition très-importante pour éviter l'usure rapide et réchauffement qui pourrait se manifester avec intensité sous l'influence de l'énorme charge que ces points d'appui supportent.

Les deux bielles motrices E sont des pièces en fer forgé très-importnntes, avec les deux têtes en deux parties démontantes, en raison des deux tourillons extrêmes qui sont tous deux fermés par des cojlels de la même pièce.

Le tourillon, forge avec la traverse H à laciuelle viennent s'assembler les ligesG, est limité par deux parties rectangulaires qui s'emboilent, haut et bas, avec les deux glissières en fonte I; des rebords et des arrêts convenablement ménagés maintiennent ces trois pièces réunies dans leur commun mouvement de translation.

Les glissières I présentent de larges patins qui s'appuient sur des tables dressées, et ménagées, comme il a été dit, à la partie inférieure du condenseur et au bâti inférieur B; des rebords y sont réservés pour maintenir latéralement les glissières, et celle inférieure est en outre fermée aux deux bouts par un rebord creux, rapporté pour retenir la graisse. Si les cylindres sont putssants^on peut voir que ces glissières y répondent bien par leur largeur, qui est égale ii 80 centimètres sur 9^ de longueur, soit une superficie de 7360 cent, carrés pour supporter la pression due à la décomposition du mouvement par l'obliquité de la bielle.

Mécanisme de cuangemrnt db marche. — Nous revenons à ce mécanisme pout* en expliquer les détails.

Tne partie importante de cette construction, c'est le montage du pignon 6, lequel,

(1) Voir à ce sujet, dans le Vignole des mécaniciens, le chapitre don arbres.

ainsi que la ronc T^ n'est pas solidaire de l'arbre^ comme on a pu le voir. La disposition du yolani a, par rapport au pignon b, nicrile aussi un examen ivirticulier. Le délai] (fig. 10) représente cet assemblage à une grande écbelle.

Le pignon b est en fer forgé et s'cmmaucbe sur le bout de Tarbre S; il est garni intérieurement d*une virole en bronze, à cause du frotlemont des doux parties Tune sur T.iutre lorsqu'on fait opérer le changement de marche. La roue T^ qui, dans là mémo circonstance, doit aussi frotter sur l'arbre S, est garnie de la même façon. Ilfautqueces.deux pièces, le pignon h et la roueP, soient rdenucs longitudinalomeni, puisqu'elles ne sont pas fixées à demeure. A cet effet, l'arbre S est prolongé de manière à présenter un. tourillon S' à Textrémilé duquel une rondelle r, fixée en bout au moyen d'une vis r', forme un collet rapporté qui retient le pignon b à sa place, lequel tient également la roue T' prise entre lui et le plateau IJ.

Le volant a, qui, pendant la marche, tourne avec l'arbre S, doit être néanmoins solidaire du pignon, puisque c'est par lui que Ton fait agir ce dernier. Il pourrait être simplement calé au moyen d'une clef sur le prolongement du pignon ; mais les constructeurs ont préféré adopter pour cela une vh'ole conique n'y qui lient à la fois le volant calé et serré. Le volant, ajusté sur cette virole, s'appuie contre' une embase ménagée aïi pignon 6; la virole est maintenue elle-môme' et serrée au degré voulu par un écrou a' monté sur l'extrémité filetée du pignon.

Les deux roues T et T' sont enveloppées par des tambours en fonte c' qui ont suiiout pour objet de recouvrir leurs dentures; le volant a, le pignon b et la roue c .sont les seules pièces maintenues extérieurement. La partie supérieure de cette enveloppe a été coupée (fig. 4), afin de laisser voir le mécanisme.

Pompes aliuentaihes. — Ces pompes V sont remarquables en quelques points par lesquels elles diffèrent de celles appliquées ordinairement aux machines fixes.

Chaque pompe est formée d'une seule pièce de bronze icomprenant le corps cyïindriquc et la chambre des clapets. Ceux-ci sont à charnière; on les met en place par un large regard fermé par une plaque s fixée par des boulons. Le piston est un cylindre creux, aussi en bronze; il est relié à la tige du châssis V par un assemblage à douille avec vis de pression s^ qui permet, en la desserrant à la main, d'isoler à volonté la pompe du jeu de la machine. Le corps de poippe se termine par une cloison qui forme le siège d*uno sou^uipe {, derrière laquelle l'intervalle libre esl en relation permanente avec- le conduit d'aspiralion. Cette soupape, qui est maintenue sur son siège par un levier extérieur V rappelé par un ressort à boudin, permet à l'eau refoulée, s'il sur\ient une obstruction quelconque dans le conduit qui mène à la chaudière, de s'en retourner d'où elle vient, par le tube d'aspiration; c'est la soupape de sûreté ordinaire des pompes alimentaires, mais avec ce perfectionnement important.

COMMANDE DEL'iIÉLIGE.

Pour des appareils aussi importants que celui-ci, et en généi*al lorsqu'on atteint une certaine limite de puissance, la transmission de la machine à l'hélice se fait

par une ligne d\irbres formée de plusieurs parties réunies et embrayées à l'aide de dispositions parliculiëres très-éludiées. Pour les détails complets d*un tel mécanisme, nous renvoyons à Tun de nos ouvrages spéciaux (i), dans lequel il se trouve très-amplement décrit et où Ton trouvera des modifications ùp|)ortées à la disposition actuelle, dont nous désirons cependant faire connaître ici la composition générale.

Cette ligne d'arbres comprend quatre parties : Tarbre coudé de la machine, celui qui porte Thélice et deux bouts intermédiaires; la mise en place de l'ensemble et la nécessité de parer aux flexions inévitables, conduisent à établir ce fractionnement de l'arbre entier, qui a encore d'autres motifs que nous allons faire connaître.

Déjà nous avons expliqué (p. 318) qu'il est nécessaire iïaffokr l'hélice. Loi*squ'elle est a77ioi;i6/6, c'est-à-dire montée dans un cadre mobile au moyen duquel on la sort entièrement de L'eau, des opérations préalables sont indispensables pour rompre jsa jonction avec l'arbre. Si elle est /ùre, il faut, pour l'affoler^ débrayer l'arbre qui la porte du reste de la ligne.

De toute façon il faut un mancbonnage mobile entre ja ligne d'arbre entière et la partie qui coiTCspond directement à l'hélice, afin ù^n isoler le moteur. Les autres jonctions de la ligne d'arbre sont fixes, mais les manchons au moyen desquels elles sont efT^^ctuées sont construits de roamière à laisser à l'ensemble la liberté de céder aux flexions qui sont susceptibles de se produire, par les variations des points d'appui, malgré leur extrême solidité.

Enfin il existe deux appareils d'une extrême importance, qui sont Vèvolueur et 4e vireur; puis, parmi les divers supports de cette ligne d'arbres, le palier de butée ou de poussée (p. 327).

L'expérience ayant démontré que l'on peut facilement, en faisant tourner l'hélice à bras d'homme, faire acquérir au bâtiment une vitesse de 4 et 5 nœuds, on a appliqué à son axe le mécanisme, appelé évohieur, qui permet, à laide i\c cordages et d'un cabestan, de mettre l'hélice en mouvement après l'avoir isolée du moteur, et de faire des manœuvres dans un port ou en rade, alors que les feux ne $ont pas allumés; la même propriété, en jcas d'avarie qui mette la machine hors de service, donne la faculté de faire route pour le premier port de relûche, si Von ne peut profiter du secours des voiles.

Le vireur a aussi pour objet de faire tourner la ligne d'arbres à bras pour rétablir sa jonction avec l'hélice, lorsque celle-ci a été isolée, ou encore de faire marcher la machine à blanc, soit qu'il s'agisse d'une manœuvre d'entretien, soit pour changer les pièces de place et les empêcher de gripper par une immobilité trop longtemps prolongée. Comme le mécanisme de la machine ofTre une très-grande résistance' pour une manœuvre h bras et que la vitesse à produire n'est nullement en question, le vireur consiste dans la combinaison d'une grande roue dentée, montée sur Tune des parties de l'arbre, et d'une vis sans fin dont l'axe est mis en rappoit avec les engins mus à bras d'hommes.

(1) Le Vignole des mécaniciens, essai sur la coostructieii des machines, V* partie.

Les iig. 12 et 13, pi. 44, représentent en détails I*bmbrnyage de l'hélice, l'évolueur et le palier de poussée; nons allons en expliquer la construction.

Embrayage de l*hêligb et évolueur. — Nous venons de dire que la ligne d'arbres est composée de l'arbre à coudes D, et* de deux arbres droits intermédiaires dont un, D', vient se joindre, par le mécanisme de débrayage, avec celui D* qui porte l'hélice; cette disposition correspond à une hélice affolée et non amovible.

Ce débrayage est composé d'un plateau circulaire Z nxé sur l'arbre D* de l'hélice, et d'un manchon mobile ou toc Y\ de forme elliptique, glissant sur Textrémité de la parlie d'arbre D', et qui porte deux goujons cylindriques x destinés h pénétrer dans les trous ménagés au plateau Z. Ces goujons Xj qu'ils soient ou non engagés dans le plateau Z, sont conslamment guidés et soutenus par ime pièce intermédiaire Y, elliptique comme le toc et fixée sur l'arbre D', et qui est percée, à cet effet, de deux trous garnis de viroles en bronze pour le glissement des goujons x. Le déplacement du toc s'effectue en. agissant sur le levier h fourchette v dont l'exlrénvté est rattachée par des cordages à un mécanisme de traction mis en mouvement par les hommes de l'équipage; ce levier est articulé sur un point fixe pris sur le palier X qui supporte cette extrémité de l'arbre D'.

L'extrémité engagée des goujons rr est cylindrique, moins deux méplats dans le sens de l'entraînement; le plateau Z possède, pour les recevoir, six trous garnis de bronze, de façon à n'avoir jamais plus d'un douzième de tour à faire faire à l'un des deux arbres pour rencontrer. Lorsque les deux arbres sont embrayés, on fixe entre le toc et le collet de l'arbre un collier en deux pièces qui entoure ce dernier et qui a pour but d'empêcher tout recul éventuel de la part du toc.

Le plateau Z est disposé pour servir iïévolueur. Il est entouré, h cet effet, d'une couronne en fer forgé, tournée en forme de poulie pour recevoir les cordages au moyen desquels on transmet le mouvement de rotation;.rarrière du plateau forme également une poulie d'un plus faible diamètre pour recevoir une transmission semblable. . En résumé, en débrayant les deux arbres D' et DS on affole l'hélice pour deux motifs différents :

1^ Pour utiliser les voiles et ne pas avoir la résistance que Thélice ofTrirait si elle restait liée au mécanisme de la machine;

2® Pour évoluer, en faisant tourner l'hélice à bras et ne pas éprouver encore la résistance du mécanisme.

Palier de poussée. — Ce palier X', dont les propriétés ont été expliquées précédemment (p. 328), est très-solidement réuni à une pièce de bois qui est elle-même parfaitement reliée à la membrure de kt carène dont elle éprouve toute la résistance en lui transmettant la puissance totale du propulseur.

Ce palier est garni d'un coussinet en bronze dont l'intérieur présente une série de onze gorges répondant à un pareil nombre de collets appartenant à l'arbre; ces gorges sont réellement formées par un coussinet garnissant celui en bronze et fait en métal dit antifriction. Ce métal, auquel on attribue plus de douceur qu'au bronze, parait avoir été imaginé par M. Waucher de Strubing qui Ta importé en France en 1844. C'est un mélange d'étain, de zinc et d'antimoine, que Ton coule directement

dans )c palier, l'urbre y éloiit lu'éalablcincnl mis en place cl sur ccnlrc, <le fiiçon que le méinl se inouïe ilirectenieiil d'après les surfaces qu'il doit recouvrir (I).

On applique le métal anlirriction h ilifTércnls froUetneiiJs des machiiies marines; mais M. le contre-amiral Paris, dans son Traiié de l'Itèlke. fait observer qu'il ne convient pas aux articulations à monvcmeiil allcrnalif, attendu qu'il est Irès-inuu el qu'un coussinet de rc métal, soumis h un efTort transversal, s'ovaliserait promptcment.

tjo palier de poussée est nécessairement pourvu d'un énergique ap|Kircîi de graissage; un godet graisseur en occupe toute la longueur du chapeau avec autant de mêctics qu'il y a île collets.

En reclicrclianl, comme nous le faisons ci-dessous. In puissance réelle que cet appareil, dont la puissance nominale est de 1000 chcvauK, peut dé\clopper en lolalitc, nous donnons un aperçu de la pression supportée par le palier de pnuss('-e,