TYPES DIFFÉRENTS DE MACHINES MARINES

MAOHXMSS AVVIiXQUtXS AUX MATXaXS A HOUSS

Nous avons dit que les dispositions iina<rinées et applicinées pour les machines marine» sont extrêmement nombreuses, mùme en classant h part celles qui appartiennent aux systèmes à roues et à hélice. Cependant, en se livrant h Texamen comparatif de ces nombreux systèmes, on parvient h distinguer quelques types principaux dont les autres sont des dérivés plus ou moins proches. D'ailleurs, beaucoup d*entre eux sont alxmdonnés aujourd'hui, et leur énumération serait longue et au moins inutile à l'aperçu que nous pouvons montrer sur ce sujet.

Avant de donner la description détaillée de plusieurs types des plus modernes, nous allons essayer d'en rappeler quelques-uns plus anciens, mais dont la disposition est caractéristique et fieut servir à en expliquer beaucoup d'autres.

Comme types principaux des premières machines appliquées à des bâtiments à roues on peut remarquer :

1* Les machines à cylindres fixes verticaux et à balancier;

9* Les machines ii cylindres fixes verticaux, h directrices ou a connexion directe;

3* Les machines à cylindres fixes, inclinés et à directrices;

4* Les machines à cylindres verticaux et oscillants;

S^ Les machines à cylindres inclinés et oscillants.

Noos allons jeter un coup d'œil sur ces premiers types.

MACHINES A BALANCIBR

Ttpb orr du Sphmx. — Nous avons rappelé précédemment que l'une des premières machines prise pour type, et adoptée pour la marine française, avait été celle construite en Angleterre par H. Fawcctt et montée sur le navire le Sphinx. Cette machine, •d'une excellente disposition, peut ôtre regardée comme la transformation la plus directe de la machine fixe de Watt, modifiée en vue de cette nouvelle application dans laquelle il est indispensable de reporter l'arbre moteur à la partie supérieure du hàtif en évitant tout mécanisme qui déplisserait cette limite et viendrait entraver le pont du navire.

MACHINES DE NAVIRES A ROUES. 33i

faisant seulement 16 tours par minute, et avec de la vapeur dont la tension absolue dépassait peu celle de Tatmosphère, suivant les règles de Watt pour les machines à basse pression.

Aussi chaque cylindre présente 1"93 de diamètre intérieur, et 2"28 de course de piston ; les roues h aubes n'ont pas moins de 8"60 de diamètre extérieur.

L'ensemble de Tappareil est composé, comme nous venons de le dire, de detix tnachinesT semblables disposées parallèlement à l'axe du navire, et actionnant simultanément l'arbre des roues par des manivelles placées à angle droit; ces manivelles sont rapportées sur l'arbre et doubles pour chaque machine.

L'ensemble d*une machine est formé du cylindre A auquel viennent se rattacher deux vastes bfttis, à peu près triangulaires, d'une riche structure gothique, et dont les sommets sont garnis de deux paliers pour l'arbre moteur; ces trois pièces principales, ainsi que toutes celles composant l'appareil, sont montées sur une plaque de fondation qui s'appuie directement sur de fortes pièces en charpente garnissant le fond de la coque.

La tnuMriiiMion des mouvements du piston à l'arbre s'effectue par deux énormes iMlanden C, montés, en dehors et de chaque côté des bàlis, sur un axe qui traverse le condenMir ; la lige dn piston est terminée par une traverse, des extrémités de laquelle pendent deux bielles B rattachées aux balanciers, dont les extrémités opposées sont attemUées de même avec un U formant la partie inférieure de la bielle simple D, qui joue entre les lifttis, et se relie au tourillon des deux manivelles jumelles eomipondantefl.

Le ■lécanlime destiné h maintenir hi tige du piston en ligne droite, et faisant fonclkm de paraOUogramme, est formé de deux guides b qui réunissent la traverse du pislon psr les extrémités avec deux manivelles a, appartenant à un axe placé horiièatdsflMBt sur des supports ménagés aux deux bâtis. Le jeu de ce mécanisme est oonaplètement expliqué par celui qui a été décrit autre part (p. 30).

LMalsraHe des deux bâtis est occupé par le condenseur et par la pompe à air E, dont k meavement est pris sur les balanciers à l'aide de bielles F reliées avec la traveise de aon piston. On aperçoit, faisant partie du condenseur, une colonne G psr laqoslie Iss eaux s'élèvent et sont renvoyées à la mer.

Lei wvires suxquds ces appareils sont appliqués présentent en général une maltMfpe leetion immergée de 80 mètres carrés, ce qui revient, en s'en rapportant à la piiitftsnoe nominsie» à environ 9 chevaux par mètre carré. On obtient, dans ces oondlfions^ un sillage de 10 noeuds, en calme, avec 16 tours de roues par minute- Le poids des deux appareils atteint 380 tonnes ou 880000 kilogrammes, et celui des disudières ilOOOO, soit un poids total de 400 tonnes.

La consommation de combustible a été évaluée à environ 4^6 par heure et par force de cheval nominal.

Mais pour éviter les efTels des eflbrls latéraux qui se produisent avec le mode à directrices simples, on a employé le système de parallélogramme désigné par celui d*01iver Ëvans, dont nous avons décrit le principe (t. i*% p. 495).

Toutes les pièces princi|>ale8 de la machine, le cylindre i\ vapeur A, la pompe h air» le condenseur, etc., reposent sur une plaque de fondation unique montée sur la charpente du bâtiment; cette paitic inférieure de Tappareil est fortement reliée par des entre-toises et des tirants avec un entablement sur lequel sont disposés les paliers de Ttirbre moteur.

Comme dans le premier exemple que nous en avons montré, le mécanisme de direction du piston est composé principalement d*un balancier C, lequel est formé de deux flasques qui sont assemblées par une extrémité avec le tourillon de la bielle motrice B, et en un point de leur longueur avec un axe horizontal reliant deux petites bielles E, qui appartiennent à un axe oscillant dont les supports sont fixes et pris sur le bâti de la machine.

Ces balanciers se trouvant encore rattachés avec deux autres bielles D, à centre fixe, on a vu comment la lige du piston est maintenue en ligne droite. On prend sur eux le mouvement de la pompe à air, et celui de la pompe alimentaire par la bidle F rattachée à Textrémilé opposée au piston moteur.

Ce système de machine a été appliqué un grand nombre de fois et par divers constructeurs. Nous devons rappeler, comme historique, le navire le Vautour, dont Tappareil, de 460 chevaux, dû à Gengembre, le directeur-fondateur de rosmedUndret, possède à peu près cette disposition. MM. Gâche frères, constructeurs si justement renommés, ont établi un grand nombre de machines de ce système pour la navigation fluviale, et d*un poids extrêmement réduit, de façon h n'exiger qu'un tirant d'eau très-faible.

Cette disposition convenait, en eflet, pour les bateaux légers avec lesquels on n'a que 'peu de hauteur disponible et un emplacement restreint; tout le mécanisme maintenu vertical se développe peu horizontalement. Mais ces. avantages ne sont obtenus qu'au prix de courses très-réduites et d'une longueur de bielle qui n'excède pas» dans certains cas, deux fois et demie le rayon de la manivelle.

SiSTÈME Drr A CLOCHER. — Pour revenir aux courses de pistons qui paraissent les plus convenables, et conserver à la bielle une longueur sufQsante, on a employé un système appliqué déjà aux machines de terre, et dont la flg. 151 donne une idée suflisamment complète.

Cette disposition, dite système à clocher, est la reproduction exacte de celle employée autrefois par M. Pauwels pour plusieurs machines qu'il a construites, et dont il a éte parlé précédemment (t. l«^ p. 488). On reconnaît que le but de cet agencement particulier, que l'on pourrait appeler aussi : à bielle renversée, est de maintenir Tarbre le plus près possible du cylindre, tout en donnant & la bielle la plus grande longueur possible.

L'ensemble du cylindre à vapeur A, du condenseur et de la pompe h air G repose sur la plaque d'assise fixée au fond du navire; la tige du piston est assemblée avec une forte traverse courbe B, qui forme, avec une autre traverse B' et deux

tiges C. un châssis trapézoîda), lequel reporfe le guide de la tige sur la traverse V\ celle dernière est en effel munie de Taxe des glissières, dont les cODlisMSMnt ménagées dans deux bèlis H placés au-dessus du pont du bètimcnl. La bielle D pari du même «se , el se relie à la partie inférieure avec le tourillon de deux manivelles jumelles E, formani un coude à l'arbre moteur, cl entre lesquelles la traveraeB peut venir se loger lorsqu'elle atteint la partie supérieure de sa course. Deux balanciers F, assemblés par de petites bielles à celte même traverse, transmetlent le mouvement au piston de la pompe h air.

Flg. Il

Celle ingénieuse disposition permet ainsi d'appliquer une machine à vapeur bien développée à des navires d'un faible creux; il en a été fait beaucoup d'applications à des navires de commerce , sur la mer et sur les fleuves. H circule encore sur la liasse Seine un paquebot d'une certaine imporlancc, lu Normandie, rouni d'un appareil à peu près semblable; de plus, il est remarquable que cet appareilïesl simple au lieu d'élre formé de deux machines accouplées, comme cela se fait maintenant pour presque tous les bâtiments k vapeur.

Mua il est clair qiie cetle disposition ne ftouvait ùlre étendue aux bAlimenls de guerre, à cause de la partie supérieure du mécanisme qui se Irouveraii exposée à l'action du boulet , et qui , de toute façon , entraverait le pont.

Macwies atbc ctlindbs fixe IH[:u^Ë. — La fi^. 152 est le tracé de l'une des machines composant l'appareil de RIO chevaux établi sur le Yatd>an. Pour donner au mécaniime le développenienl nécessaire, sans dépasser la bauleur limitée par l'arbre des roues, on l'a disposé dans une direction inclinée.

Fig. isî.

Ainsi le cyllndr» k vapear A est iixé sur un bAti iocliné à peu près h 30 degrés ; l'ensemble forme, en principe, un triangle dont le sommet supérieur est occupé par J'urbre moteur. I^ transmission du pislun aux manivelles, pai' ta bielle B, est tout ïi lût directe et alwolumciit pareille aux dispositions adoptées pour les machines de terre, boritontales ou verticales, sans balancier. Pour Commatider la pompe à air E, «D a disposé^ comme dans la inacliinc pri^céilente, un balancier oblique C, rattaché A la traverse du piston et faisant osciller un axe avec lequel sont fixés deux bras de ieiTier, dont l'un D commande le piston de a-tte pompe, et l'autre peut de même communiquer le mouvement aux pompes de cale et alimentaires. La pompe à air est installée sur le condenseur F, qui est placé au-dessous de la plaque de fondation.

Celte disposition ne-procurait pas encore, pour les grands navires, toute la réduclion de placeet de poids requise et n'a pas reçu beaucoup d'applications, exceplé pour les bAtimenta .légers naviguant sur des cours d'eau peu profonds, où un tel système peut convenir, soit te] quel, soit eu disposant les deux cylindres en regard, ce qui permet déloger l'ensemble de la machine dans un moindre espace en largeur.

Machines avec cylindres oscillatits i»ci inrs. — Aujourd'hui, toutes les dispositions imaginées pour les machines à connexion «linictc appliquées aux tuitiments à roues, semblent faire place au système oscillant essayé- depuis longtemps en Angleterre, et en France par H. Cave (p. 137). Il est constant, nu moins ft première vue, que ce système, dans lequel la bielle est supprimée, atteint le but proposé comnne réduction de poids et d'espace occupé ; reste la question de mobilité des cylindres, mais qui semble résolue pratiquement en faveur de l'adoption du système.

La disposition la plus harmonieuse de machine oscillante est celle du système dit de Penn, dont les machines de VAiijle. décrites plus loin avec détails, sont un des plus beaux spécimens, et qui a été mise h exécution avec le plus grand succès, en France, par MM. Hazelîne et par H. Nillns.

Hais il s'esl bit aussi des appareils disposés comme celui du Héron, flg. 1S3, et dont la construction est due h H. Cave.

Les deux cylindres A sont oscillants et inclinés, et placés vis^-vis l'un de l'autre sur un bâti triangulaire D, de façon à attaquer l'arbre par une seule paire de manivelles jumelles B ou par un simple coude; la tige du piston de chacun d'eux est guidée par une glissière C, comme nous en avons montré un exemple (p. 138).

Quant h l'effet des deux pistons agissant sur une manivelle unique, il a été assez complélemenl expliqué (l. i", p. 3S2 et 3S6} pour qu'il soit inutile d'insister davantage.

Ce système est, en résumé, d'un bon effel, et peut être appliqué avec avantage, sous le l'apport du peu de place qu'il occupe et de la construction de t'arbre qui est réduit & deux parties seulement, en rapportant les maniTelles, ou même & une seule avi>c un coude forgé de la même pièce.

MAOHZWXS AVVXilQUtBS AUX MATiaXS A B±LZOS