‹ Traité théorique et pratique des moteurs à vapeur. Tomes I et II, avec atlasChapitre 167 sur 195 · II · texte numérisé non relu

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(l'un banc de tour; il en résulte que son mécanisme fonctionne d*une manière analo<2:ue à celui d'une locomotive. Si nous en exceptons l'appareil distributeur qui consiste en quatre obturateurs oscillants et qui peut avoir des propriétés spéciales, nous ne saurions dire ce que cette disposition présente d'avantageux, quoiqu'elle soit, paralt-il, très-répandue en Prusse.

Jusqu'ici nous n'avons cité que des machines horizontiiles à un seul cylindre, mais il y en a aussi du système de Woolf, et avec deux cylindres travaillant séparément et actionnant l'arbre moteur par des manivelles placées à angle droit. Ce dernier système n'a d'autre effet que celui bien connu d'obtenir une vitesse régu* lière en réduis^mt l'énergie du volant, et en môme temps, dans certains cas^ de produire promptemenl un renversement du sens de la rotation.

M. Scribe, deCand, a exposé une machine horizontale de 30 chevaux, dont la disposition repose sur le même principe que celui de la machine verticale à deux cylindres représentée pi. 32, fig. 7, mais avec les modirications de détail nécessitées par ce changement, et qui en font une machine relativement simple, exécutée dans de bonnes proportions.

Nous avons également rencontré , dans la section anglaise , uiie machine construite par MM. May et CS de Birmingham, laquelle peut être considérée comme une reproduction de celle de MM. Boudier frères (pi. 33), à Texception, toutefois, de la marche des pistons qui est croisée, les manivelles étant à angle droit, ce qui nécessite un réservoir réchaufleur intermédiaire, ainsi que nous l'avons expliqué ailleurs, et comme l'a imagine M. Veirier dans un but identique (p. 392). Cette machine se distingue aussi par l'application d'un condenseur à surfaces.

Quant aux machines à balancier, elles sont peu nombreuses, et ne donnent pas lieu h des remarques importantes ; elles ne diffèrent pas, en effet, comme ensemble^ du type connu antérieurement. Néanmoins, nous ne sommes pas fâché de voir dans plusieurs la classique bielle en fonte remplacée par la bielle d'une résistance plus certaine, en fer forgé h corps rond et tourné, telle qu'on rétablit habituellement pour les machines à directrices. On a dû remarquer plus particulièrement deux machines envoyées par la Compagnie Lillesball, commandant des cylindres soufflants et verticaux, comme on le faisait autrefois; ces deux machines éUiient accouplées sur un môme arbre rotatif muni d'un volant; pour cela, le balancier se trouvait prolongé en dehors du cylindre moteur et cette extrémité, à laquelle s'attache la bielle, se trouvait relevée suivant une courbe dans l'intention évidente d'augmenter la longueur de cette dernière, sans abaisser l'arbre de la manivelle ou donner un excédant de hauteur totale 21 la machine.

Le système oscillant nous parait presque complètement disparu dans ses applications aux machines fixes, tandis que nous le retrouvons toujours employé avec avantage pour la navigation. Quant aux machines rotatives, qui ne sont guère représentées que par quelques rares spécimens et sur de petites dimensions, rien ne fait présager encore de progrès sérieux dans cette voie.

En somme, la machine à vapeur fixe peut être considérée comme ayant atteint, en quelque sorte, un degré de pei iectionnomont au-dessus duquel elle ne pourrait

s'éleTer que par rintroductîoii de quelque principe radical nouveau amenant avec lui une Iransfomriation obligée de ses organes constitutifs.

Cependant le jury a cru devoir signaler quelques progrès à son égard, mais qui <x>ncement plutôt ses applications comme machines de navigation et surtout les générateurs à vapeur. Ces appareils ont en effet reçu, depuis une dizaine d'années, bien des améliorations que nous avons fait connaître^ et que l'Exposition nous fournit l'occasion de rappeler.

En général, on s'est beaucoup occupé de la fumivorité des foyers, et tout en persistant dans l'emploi de la houille naturelle, on parait s'être très-approché du but.

L'application du système tubulaire s'est propagé, et, comme conséquence immédiate de cette tendance, sa construction a été perfectionnée. Parmi les premiers et principaux innovateurs en ce genre, sont MM. Thomas et Laurens dont les appareils ont été décrits dans le cours de cet ouvrage (i).

Enfin, nous devons signaler à l'attention de nos lecteurs les appareils automoteurs d'alimentation. C'est peut-être l'une des applications les plus heureuses qui aient été faites, dans cette période décennale, aux moteurs à vapeur. A Londres, les locomotives françaises et étrangères, ainsi que beaucoup d'autres générateurs, sont pourvus de l'injecteur Giffard, dont le succès est complet. Les mécaniciens anglais, qui ont obtenu le privilège d'établir de ces injccteurs, en ont exposé une collection, et parfaitement construits.

Les générateurs établis au palais de Kensington pour fournir la vapeur aux machines en mouvement se distinguent par leurs grandes dimensions.

Ces appareils consistent en deux séries dont la première, la plus importante, comprend six corps cylindriques à foyer intérieur du système de Comwall, très- .^répandu en Angleterre, et dont nous avons fait connaître les dispositions dans le i^ volume. Construits par BIM. Benjamin Hick et fils, de Bolton, ils se font remarquer par leur exécution soignée et même luxueuse.

Us représentent ensemble une force collective d'environ 200 chevaux-vapeur (2) ; chaque générateur est formé d'un corps cylindrique extérieur ayant 2 mètres de diamètre et 9*15 de longueur^ et renferme deux bouilleurs-foyers de 0*813 de diamètre.

La porte de chaque foyer est percée d'une ouverture munie d'un papillon à l'aide duquel on règle l'introduction d'un courant d'air frais au-dessus de la couche de combustible en ignition, ce qui rend ces foyers fumivores.

La seconde série de générateurs , qui a été ajoutée après coup, comprend deux

(1) On connaît la part importante que MM. Thomas et Laurena ont pris aux perfectionnement^ importés depuis longtemps aux machines à vapeur et à leur application. Ainsi, nous avons rappelé, dans le cours de cet ouvrage, quMls ont, des premiers, signalés Tefticacité des enveloppes de vapeur aux cylindres \ que remploi des machines à grande vitesse figure dans leurs plus anciens travaux, et que c*est à eux que Ton doit en partie Tapplication des moteurs à action directe dans le» forges, etc., etc.

(^ La maison Gail et C* a aussi exécuté des chaudières de grandes dimensions, capables d*alim(;nter dea machines de i 00 à 200 chevaux, mais en adoptant, comme nous Tavons fait voir, le système à tubes qui permet d'obtenir de grandes surfaces de chauffe sans prendre des diamètres de cylindres trop exagérés qui ne pourraient être admis en France, à cause de Pépaisseur exigée pour les feuilles de tôle.

corps analogues aux précédents, mais avec une disposition tubulaire, le tout d*une construction très-étudiée.

Ce qu*il importe de signaler, c'est le grand diamètre du corps extérieur des générateurs de la première série, et le peu d''épaisseur de la tôle qui le constitue comparativement à la pression qui y règne. Celte épaisseur n*est pas de plus 12 millimètres, tandis que la pression de la vapeur atteint plus de 5 atmosphères, condilions pour lesquelles les règlements français ne permettent pas d'adopter une épaisseur moindre de 18 millimètres; les constructeurs de ces générateurs affirment qu'ils peuvent résister, avec sùretè, h une pression de 200 liv. par pouce carré, soit 14 kilogr. par centimètre carré. Nous n'insistons sur ce point que pour rappeler combien il est nécessaire aujourd'hui de réviser les régies administratives que Ton suit en France pour l'établissement des chaudières, et qui conduiraient, parfois, à employer des tôles dont l'épaisseur exagérée est plutôt un sujet de crainte, à cause du doute sur la qualité, que si elles étaient plus minces, mais plus sûrement saines et homogènes.

Nous ne voyons pas non plus pourquoi on ne chercherait pas h employer davantage chez nous ce système de générateur, qui .est d'une construction assez simple et dont les expériences de H. Wicksloed ont démontré le bon fonctionnement (t. I*', p. 203). Nous avons, il est vrai, fait nous-mème ressortir les craintes que le bouilleur-foyer inspire lorsqu'il n'est pas à l'abri de l'écrasement; mais précisément pour empêcher ce grave inconvénient, qui fut la cause de bien des accidents en Angleterre, ceux de l'Exposition de Londres ont été établis en réunissant les viroles de tôle qui les constituent au moyen de cercles ou anneaux en fer à cornières avec lesquelles les pinces sont rivées, ce qui donne à l'ensemble du bouilleur cette résistance nécessaire contre la pression extérieure qui tend à Técraser.

A propos de générateurs, il n'est pas sans intérêt de signaler un nouveau mode de construction pour lequel un mécanicien anglais, H. Wright, s'est fait patenter récemment, et en a exposé un spécimen. Ce mode consiste à composer un corps cylindrique en feuilles de tôle disposées diagonalement ou en hélice, au lieu de former dés viroles cylindriques, comme on Ta fait jusqu'à présent. Suivant l'auteur, qui désigne ce système par principle of diagonal seams (principe des joints en diagonale), on obtiendrait aipsi une augmentation de 40 p. 100 de résistance, à épaisseur égale, et il serait applicable, par conséquent, aux plus hautes pressions usitées. Une pareille amélioration aurait d'autant plus de chance de succès^ si elle est réelle, que l'on cherche aujourd'hui à faire marcher les machines à des pressions plus élevées que celles ordinairement usitées, afin d'arriver à une réduction sensible des dimensions du mécanisme. Qu'il nous suffise d'appeler l'attention sur cette idée nouvelle, laissant au temps et à l'expérience à prononcer sur la réalité de son mérite.

Avant de clore ce que nous nous proposions de dire au sujet des machines fixes, il nous parait utile de rappeler que quelques machines à air chaud ont été présentées, mais qu'elles n'ont pu être admises à fonctionner à Tintérieur des bfttiments, h cause du danger d'incendie. Néanmoins, nous avons pu voir marcher deux de

ces machines. Tune en ville et Tautie dans les cours du palais où sont établis les générateurs.

Nous n'avons que peu de chose à en dire, si ce n*est que tout étant parvenu à simplifier beaucoup ce système de moteur, et surtout en se rapprochant sensiblement de la structure des machines à vapeur ordinaires , on n'a pas encore atteint le degré d'économie que ces dernières présentent cl surtout leur grande puissance sous un faible volume.

Machines marines. — En nous proposant de passer en revue les appareils de navigation exposés à Londres, le but de notre recherche était principalement d'apprendre si; parmi les nombreux types différents essayés dans ces dernières années, et surtout depuis l'introduction du propulseur à hélice, on est enfln parvenu à se mettre d'accord et à apporter un peu d'uniformité dans les dispositions adoptées. Nous avons acquis la preuve qu'en efTel la roue à pales et Thélice possèdent maintenant leur moteur particulier, bien mieux défini et moins changeant de caractère que par le passé (nous entendons un passé de dix ans); au moins en ce qui concerne les véritables appareils de mer et de grande puissance.

Quant aux bfttiments h roues^ il faut reconnaître que le type oscillant^ dit de Perm, prédomine véritablement, et si Ton en excepte une machine à cylindres fixes inclinés, du principe à deux cylindres de Woolf, exposée par MM. Escher, Wyss et C% les autres modèles sont de ce type, parmi lesquels on en remarquait un , h une petite échelle, d'une puissance indiquée (p. 288) de plus de 4000 chevaux.

Mais les appareils à hélice offraient réellement plus de variété, et se trouvaient d'ailleurs en bien plus grand nombre.

En général, on peut dire que c'est le système dit à bielle en retour, deux cylindres contigus, comme les machines de MM. Mazelinc et Nillus, du Havre, qui parait préféré aujourd'hui. 11 est bien entendu que la commande de l'hélice par engrenages est complètement disparue.

Tel était l'appareil de 800 chevaux sortant des ateliers de MM. Maudslay fils et Field, et destiné à la frégate blindée le Valiant.

Cette machine , d'une exécution soignée et luxueuse , était bien , comme ensemble, analogue au type de 1861 de M. Mazcline; mais on y reconnaît ces difTérences de détails, impossibles à définir sans dessin, et qui sont propres à chaque constructeur spécial. Signalons toutefois rapplication d'enveloppes aux cylindres et à leurs couvercles , et la commande des pompes à air au moyeu de tiges qui se relient directement aux pistons à vapeur et traversent le couvercle par une boite à étoupe. La commande des tiroirs, qui sont doubles pour chaque cylindre, a lieu au moyen d'excentriques circulaires avec coulisse de changement de marche dite de Stephenson, agissant par l'intermédiaire d'un mécanisme de renversement assez analogue à celui dont on a pu remarquer la disposition dans l'appareil construit par M. Nillus (pi. 46). Enfin, un système de détente s'y trouve appliqué et consiste en obturateurs tournants analogues à ceux dont on a vu un exemple dans la machine de M. Mazelinc (pi. 44 et 45).

Cependant ce type si simple n'est pas exclusivement adopté ; il a pour rival le

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système à foiiiTcau dont la maison Pcnn et (ils, de Grecnwicb, avait exposé un remarquable spécimen consistant en un appareil de 600 chevaux, accompagné des pièces principales détachées d'un appareil de 1250, destiné à la frégate anglaise blindée qui doit s'appeler YAchille. Ce genre d'appareil, dont nous avons fait connaître le principe, n'est pas sims détracteurs, à cause de l'énorme diamètre des cylindres et du refroidissement auquel ils sont exposés par l'intérieur du fourreau, qui, pour la machine de 1280 chevaux, n'a pas moins de l"0-il de diamètre, le cylindre ayant lui-même 2" 845 et 1"220 de course.

Parmi les pièces de V Achille, on a pu remarquer une bielle motrice, admirable et colossale pièce, dont les coussinets en bronze présentent intérieurement des cavités ou évidements remplies de métal blanc dit anti-friction. Cette méthode répond à l'objection de M. le contre-amiral Paris, qui a fait observer qu'un coussinet soumis à des efforts alternatifs et opposés, et fait exclusivement de ce métal, ne farderait pas à s'ovaliser et ne présenterait pas, par conséquent, de sécurité suffisante.

Comme appareil à hélice de grande puissance, on a pu remarquer encore la machine de 400 chevaux exposée par MM. Hnmphry et Tennant, et celle de même force envoyée par les ateliers français les Forges et Chantiers de la Méditerranée.

Le premier de ces deux appareils était à tige simple et bielle directe, l'ensemble ayant d'ailleurs l'aspect général de ceux cités précédemment. Mais dans la machine de MM. Humphry et Tennant, ainsi que plusieurs autres dont on avait exposé des modèles à une petite échelle, nous avons remarqué un système de glissières que nous n'avons pas encore eu l'occasion de citer. La tige du piston est armée d'une tête qui porte de véritables coulisseaux triangulaires comme ceux d'un chariot de tour, et qui sont maintenus par la même méthode. On désigne volontiers cette disposition par le nom de guiile à savate. On conçoit cette construction lorsqu'on remarque qu'une machine marine, quoique susceptible de tourner dans les deux sens, tourne normalement dans celui qui correspond à la marche en avant, tandis que le sens opposé est accidentel et ne se présente qu'en manœuvrant, et à faible vitesse; par conséquent, l'efTort décomposé de la bielle ne s'exerce avec une véritable énergie que dans un seul sens, auquel on fait correspondre alors la large surface de glissière.

Quant à l'appareil français de la mùme puissance, il résume sensiblement les arrangements perfectionnés qui caractérisent les systèmes Dupuy de Ldme, Hazeline, etc. Ainsi, on y retrouve le système de distribution et de changement de marche appliqué à l'appareil de 1000 (pi. 44 et 45), et la disposition des cylindres à double tige, bielle renversée, etc. Mais les glissières des pistons à vapeur sont d'wi caractère particulier. La crosse de la tige est tournée cylindriquement et suit deui glissières ou gouttières de même forme, qui sont conformées au moyen de l'alésoir, puisqu'elles ont un centre commun. Cette disposition, qui a le mérite de bien retenir Thuile lubrificative, a déjfi été appliquée par plusieurs constructeurs à des machines fixes, et particulièrement par M. Bréval , que nous avons cité plusieurs fois.

11 ne nous serait pas possible de décrire toutes les machines marines de TExposi-

tion de Londrcft, ni d'expliquer tous les détails qui ciiractérisent chacune d^elles. Néanmoins, nous parlerons encore, comme machines de faible puissance, de celle de MM. Tod et Mac-Grégor, et enfm de rap[)iireil exposé par M. Nillus.

La machine h hélice de MM. Tod et Hac-Grégor est du système qiie nous appelons en France à pilon (p. 842), et d*une force de 60 chevaux. A part son admirable exécution, cette machine renferme l'un des perfectionnements que le jury a signalés comme Tun des plus importants de cette classe. Il s*agit de Tintroduction, pour les machines marines, du condenseur à surface (t. r% p. 469), qui, pour cette application spéciale deviendrait d'une très-grande importance s'il arrivait à une véritable condition pratique. On conçoit facilement que, s'il en était ainsi , et que Ton pût éviter de mélanger la vapeuf échappée avec l'eau de condensation, qui est prise h la mer et saturée de sel, on pourrait, en faisant servir continuellement la môme eau, successivement vaporisée et condensée, h Talimenlation du générateur, diminuer considérablement les incrustations salines, qui ne résulteraient plus que de la légère quantité d'eau salée additionnelle pour réparer les pertes.

La machine de H. Nillus con^ituait, avec celle des Forges et Chantiers citée précédemment, toute Texposition française en ce genre. Pour connaître sa structure, il suffit de se reporter au petit appareil de 30 che\aux, représenté pi. 46, à quelques modifications près qu'il est très-facile d'expliquer. D'abord celle exposée est de 40 chevaux; ensuite elle possède deux pompes à air ayant chacune exactement la même disposition que celle de l'appareil auquel nous comparons celui-ci. Ajoutons que ce dernier est d'une exécutioir très-soignée et n'est pas moins remarquable par sa simplicité et par la facilité d'en visiter toutes les parties.

Mentionnons encore le bel appareil VAink (pi. 42 et 43), qui, ne pouvant figurer en exécution, puisqu'il est eu fonction depuis quelque temps, était néanmoins représenté par des dessins coloriés, à une grande éclielle, ce qui n'a pas néanmoins privé l'auteur de la récompense accordée aux constructeurs qui ont pu exposer les appareils mêmes.

Locomotives. — Parmi 1rs vingt locomotives envoyées à Londres, nous croyons utile de nous arrêter seulement a plusieurs types qui oITrenl exclusivement des particularités à observer.

En première ligne nous placerons les machines présentées par la Compagnie du chemin de fer du Nord français, et dont la construction difTère entièrement de celles eu circulation jusqu'alors sur tous les chemins de l'Europe.

Il faut dire, d'abord, que le point principal h signaler aujourd'hui dans les locomotives, c'est la tendance, que nous avons fait remarquer du reste, h augmenter leur puissance en vue de leur faire gravir des rampes de plus en plus rapides, et de les disposer pour passer dans des courbes très-accentuées, afin de réduire, autant que possible, les nivellements et les alignements des voies, surtout lorsqu'il s'agit des embranchements nouveaux dont l'établissement est parfois très-onéreux, comparativement à l'importance du trafic que Ton en espère.

Les trois types présentés par la Compagnie du Nord, dont un seul figure en exécution et les deux autres sur plans seulement, comprennent une machine à voya-

la Toie étroite normalo, dépassn généralement S mitres. On constate également que le système à cylindres extérieurs prédomine, car la presque totalité des locomotives exposées est de ce système. On sif^nale aussi remploi, plus général que par le passé, de foyers disposés spécialement pour hrAlor de la houille.

Nous nous arrêterons plus particulièrement sur la machine anglaise de M. Ramsbottom, qui présente certains points intéressants et fait naître des réflexions assez sérieuses. Cette machine, appelée la Dame du lac, est un spécimen des locomotives à grande vitesse du London and Xorth Western Raîlway. Les cylindres sont extérieurs et ont 40C millimètres dediamètre et 610 de course ; le diamètre des roues motrices est de 2»286. Prête à fonctionner, elle pèse environ 27 tonnes, dont 9*8 sont supportées par les roues motrices. La surface de chaufTe totale est de 93 mètres ctrrés. Enfin, elle ne possède pas de pompes alimentaires, qui sont remplacées par rinjecleur GifTard.

Le tender de cette machine est pourvu d'un appareil tout particulier et imaginé, paralt-il, par H. Ramshottoni. C'est un puisoir ou aspirateur fonctionnant à peu près comme la pompe dite d*Appold, et à Taide duquel on i)eut faire de Veau en marche, moyennant un long réservoir d*eau découvert ménagé dans la voie même. Près de Conway, sur Tembranchement Chester et Holyhead du London and North Western Railway, il a été placé entre chacune des deux voies un auget ou chenal rempli d'eau, d'environ 2S4 mil. de largeur sur 125 de profondeur et 400 mètres de longueur; en restreignant la vitesse de la machine h 35 kilomètres à l'heure, au moment où elle va en fi*anchir la longueur, elle peut y puiser, à Taide de Tappareil ci-dessus, le volume énorme de 1 mètres cubes d'eau. C'est par cette ingénieuse disposition que la poste irlandaise effectue régulièrement, d'une seule traite, la distance de Chester à Holyhead, qui est de 13«% kilomètres, 1 de moins que de Paris à Rouen. Enfin on ajoute (|ue, grAce à ce procédé, la réponse du gouvernement ciméricain, relativement à l'aflaire des commissaires du Sud, MM. Mason et Slidell, a été transportée le 7 jcinvier 1862 de Holyhead à StafTord, dont la distance est de 210 kilomètres, par une machine semblable h la Dame du lac, en 2 heures 25 minutes, san« aucun arrêt, ce qui correspond à une vitesse de 87 kilomètres à l'heure. C'est assurément la plus grande coui*sc qui ait été fournie d'une seule traite par une locomotive.

Nous étions désireux de signaler en passant celte particularité originale dont le résullstt est, du reste, immédiatement appréciable. Nous ne sachons pas qu'une pareille disposition ait été essayée en France, et nous laissons, bien entendu, aux ingénieurs spéciaux, le soin d'en juger l'opportunité.

N'oublions pas de mentionner les essais très-sérieux faits récemment en Angleterre pour arriver enfin à construire des machines locomotives propres à opérer la traction sur les routes ordinaires. Il y a seulement quelques mois une machine semblable a été employée il convoyer dans les rues de Londres môme une trèsforte ferme de métal destiné u une grande construction.

En ce genre on a pu remarquer, à l'Exposition de Londres, le modèle et la photographie d'une très-curieuse machine locomotive de M, Nathaniel Grew, de Londres, n. 79

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