CHAPITRE V
KVALUATiON EXPÉRIMENTALE DE LA PUISSANCE DES MOTEURS A VAPEUR
AWABSXKS D'SXVÉBXMSVTATXOM
Évaluer pi-aliqiiemcnt la puissance (l*iin moleur à vapeur et assigner une mesure exacte, par la vérjficalion direclc, aux effets prévus par la théorie, sont d*une grande irnporlancc qui ne peut ôlre dépassée que par la manifestation réelle et utile des rosuUats immédiats du moleur môme. Ainsi ^ s'il est par-dessus tout essentiel qu'une machine accomplisse un travail proposé, soit commander un outillage déterminé, entretenir la vitesse d'un convoi sur un chemin de fer, faire acquérir un sillage demandé à un navire, etc., il est encore du plus grand intérêt de savoir comment les fonctions de certains organes s'accomplissent, quelle valeur
numérique on doit assigner à la puissance, et, en un mot, déterminer avec exactitude le rapport entre la quantité de travail utile et la dépense faite pour l'obtenir. Sans des investigations de ce genre, constamment répétées presque pour chaque machine nouvelle, il n'est pas de progrès possible, aussi bien dans l'industrie en général que dans la construction méccinique en particulier.
C'est parce qu'il fut hicn pénétré de cela que le grand Watt fit faire des progrès si rapides à la machine à vapeur, en analysant avec soin les effets produits par chaque nouvel organe appliqué.
Enfin l'expérience, et toujours l'expérience^ est le seul moyen d'avancer avec sûreté. Imaginez-vous un nouveau mode de distribution : recherchez par un essai direct si les passages de la vapeur s'effectuent comme vous vous l'ôtes proposé et si les effets de cette vapeur sur le piston sont ce qu'ils doivent être. Si vous construiseï un nouveau condenseur : ne manquez pas d'appliquer l'indicateur qui permet d'évaluer le degré de vide; mais en môme temps mesurez exactement la quantité d'eau froide injectée et celle de vapeur réduite, afin de ne pas attribuer, par exemple, à la disposition de Tappareil des résultats bons ou mauvais qui dépendraient uniquement des conditions du mélange, etc., etc.
Nous nous proposons de faire connaître particulièrement les principaux moyens employés pour évaluer directement le travail de la vapeur, en prenant pour point de départ ses effets directs dans le cylindre moteur, auquel on rapporte toujours, comme on l'a vu jusqu'ici, la valeur du travail utile dont une partie plus ou moins
APPAREILS D'EXPÉRIMENTATION. Si!
grande resté disponible sur Tarbre moteur après les diverses absorptions de la pari du mécanisme de transmission.
Les diverses opérations que nous allons décrire, et qui ont pour objet d*é(ablir exactement la puissance spécifique et absolue d'une machine à vapeur, comprennent :
t^ La détermination de la puissance théorique par les procédés habituels dé cidcul» en prenant pour termes : la pression de la vapeur mesurée par le mano* mètre delà chaudière; la contrc^pression égale h celle de l'atmosphère, ou, dans le cas d'un condenseur, mesurée par l'indicateur de vide; les dimensions du mécanisme, et le degré de détente caractérisé par la réglementation du tiroir; la vitesse moyenne delà machine exprimée par le nombre de coups doubles de piston par minute;
S* L'estimation exacte du travail de la vapeur sur le piston à l'aide de diagrammes obtenus par Vindicateur de pression appelé indicateur de Watt ;
3* La mesure du travail effectif ou disponible sur l'arbre de la manivelle, au moyen du frein de Prony que Ton applique particulièrement aux machines fixes.
De ces trois opérations, nous avons montré un grand nombre d'exemples du calcul théorique, et l'emploi du frein a été Irès-amplemcnt expliqué dans la partie de cet ouvrage concernant les Moteurs hydrauliques : nous n'avons donc plus à nous occuper réellement que des épreuves faites à l'aide des indicateurs de pression.
DISCRtPTION ET EMPLOI DE L*IND1GATEUR DE WATT PerfectioDDô par M. MACWAUGHT, puis par M. GARN 1ER
Cet instrument, dont l'idée première est duc h Watt qui en a fait un très-utile emploi, consiste, en principe, dans une sorte de manomètre ayant pour àme un ressort» et qui s'applique sur un cylindre à vapeur dont il fait connaître à chaque instant la pression intérieure, à chaque moment môme de Taction de la vapeur sur le piston; mais au lieu que son office se réduise à cette simple indication, comme le ferait un véritable manomètre, il enregistre des indications successives, et, pour achever cette définition de principe, il fait produire à la vapeur môme cette figure, dont il a été question bien des fois, mais qui n'était présentée jusqu'ici que comme expression théorique et préventive de son travail (t. i^, p. 79).
La fig. 186, qui représente la principale dispositionf de l'indicateur adoptée par Watt, permettra d'en comprendre complètement la fonction ainsi que de celle des appareils perfectionnés que nous décrivons plus loin.
Cet appareil comprend un cylindre de bronze alésé A, de 4 à 5 centimètres de
diamètre sur 20 de longueur, et renfermant un piston B dont la tige est entourée
d'un ressort à boudin qui s'appuie d'un bout sur le piston lui-même et de l'autre
contre une oreille fixe a, appartenant au bâti de l'appareil. Le cylindre est fermé,
