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sur le bateau Ville de Pont-Audemer{i)\ seulement celui-ci était vertical et à engrenages, tandis que Tappareil actuel est horizontal et à connexion directe : aussi parait-il plus simple, quoique d*une puissance plus éleyée.

ENSEMBLE DE LA CONSTRUCTION

La fig. 1 de la pi. 46 est une élévation extérieure de ce moteur, regardé du cAté de la machine d'avant, et suivant une coupe transversale de la coque du navire;

La fig. 2 en est une projection horizontale extérieure correspondante ;

La fig. 3 est une section longitudinale, par Taxe 1-2, du cylindre de la machine d'arrière et de la pompe à air qui se trouve située sur le môme axe; .

La fig. 4 est un demi-plan qui comprend la même partie de la machine en section horizontale suivant la ligne 3-4;

La fig. 5 est une section transversale, suivant la ligne brisée 5-6-7-8, passant sur le condenseur et sur la botte à clapets de la pompe alimentaire;

La fig. 6 est une coupe transversale, sur 9-10^ d'un cylindre et de la distribution;

La fig. 7 est une coupe^ sur 11-12, de Tune des boites de distribution de vapeur.

De même que le grand appareil à hélice représenté pi. 44 et 45, celui-ci se compose de deux machines accouplées sur le même arbre coudé, disposées en travers du navire et exactement horizontales, les deux cylindres A situés à tribord. Il n'existe qu'un condenseur pour les deux machines, et, par conséquent , qu^une pompe à air, à simple effet, dont le piston sert en même temps de guide rectiligne à celui à vapeur vis-à-vis duquel celte pompe est montée.

L'ensemble des deux appareils comprend donc deux cylindres à vapeur A.'fondus tous deux de la même pièce, avec des parties de b&ti B venant se relier à des parties semblables B', qui portent les paliers de l'arbre moteur et s'assemblent, Tun avec une portion semblable B* portant les glissières de l'un des pistons à vapeur, et les deux autres avec le condenseur. Le bâti intermédiaire et celui d*avam sont réunis à l'opposé des cylindres par deux entretoises B^.

Les pistons C ont chacun deux tiges D qui sont assemblées ^ pour la machine d'avant, avec une traverse à glissière E, à laquelle est attachée la bielle motrice F; pour la machine d'arrière, les tiges du piston sont réunies avec celui 6 de la pompe à air, qui reçoit ainsi son mouvement, et transmet de fait la puissance du pistoa h vapeur correspondant à l'arbre moteur par la bielle F^

L'arbre moteur I passe entre les quatre tiges D; il porte à ses deux extréihités quatre excentriques de distribution qui correspondent aux deux cylindres et aux deux sens de la marche. Nous en parlerons tout à l'heure avec détails.

La vapeur est amenée des générateurs par un conduit principal] bifurqué au-dessus des cylindres en deux branches y qui viennent aboutir aux boites de distribution K, lesquelles portent une tubulure pour les recevoir. L'échappement au con-

(1) Voir les détails de cet appareil dans le xi* vol. de la Publication induttriêlU.

ilenseur a lieu par un p:ros conduit L dont Tune des extrémités est adaptée à une pièce de raccord L', à trois portées, qui s*ajuste sur deux tubulures appartenant aux cylindres et est en communication avec Tintérieur des tiroirs de distribution. L'autre extrémité du conduit L vient aboutir au condenseur, dans une partie B^ fig. U et 5, qui forme en même temps la coRtinuation du bâti intermédiaire B'. Le robinet d'injection M est adapté extérieurement à l'extrémité de la capacité B*.

Le condenseur se compose, ainsi que les figures Tindiquent, d'un cofTre en fonte N, fondu avec les parties de bâti et une bâche élevée qui renferme le clapet de refoulement portant la tubulure N^ à laquelle s*adapte le conduit qui renvoie à la mer Teau refoulée par la pompe. Le corps de pompe n'est, proprement dit, qu'une partie cylindrique assez longue pour guider le piston G qui agit exactement comme un plongeur foulant.

Le changement de marche appliqué à cette machine est du système de Stephenson, employé, comme on Ta vu, pour les locomotives. Les barres d'excentriques 0 et (V, pour chacune des deux machines, sont attachées à la coulisse 0* dans laquelle est engagé un bouton à coussinet appartenant à une petite manivelle P, dont l'axe P' est monté dans une douille fondue avec la glissière supérieure de la traverse du piston. (Du côté où cette traverse est remplacée par le piston de la pompe à air, Vue P est guidé dans un support spécial fixé sur le coffre du condenseur.) Le même axe P^ porte ensuite une seconde manivelle f\ au bouton de laquelle est assemblée une bielle P^ qui commande directement la tige du tiroir.

Abstraction faite, pour un moment, de la particularité de la coulisse, chacun des excentriques, séparément, agit sur le tiroir par un mouvement renversé, les manivelles P et P* formant les bras d'un levier du premier genre.

On a vu que le changement de marche, par une coulisse, s'effectue en déplaçant celle-ci de façon à amener l'une ou l'autre des barres d'excentrique vis-à-vis de i'organe commandé, qui est ici, à cause du renversement, le bouton de la manivelle P. Pour que cette manœuvre se fasse simultanément par rapport aux deux appareils, les deux coulisses sont reliées par des bielles a h deux leviers b qui appartiennent à un axec monté sur des supports spéciaux R, lesquels sont fixés sur les lieux bâtis extérieurs de l'appareil. Cet axe porte un secteur denté d, en rapport avec un pignon e, dont l'axe est muni d'un croisillon à quatre bras /*. £n agissant à la main sur ce croisillon, on fait tourner l'axe c, dont les bras b entraînent, par . les liges ou bielles a, les deux coulisses, pour les repousser ou les soulever , suivant ie cas ; un levier à contre-poids g est adapté à l'arbre c pour équilibrer tout ce mécanisme. On arrête chaque position, ou plutôt, on l'assure, en serrant une vis de pression à quatre branches a\ pour empêcher l'arbre c de tourner dans ses supports.

Il n'existe aussi, pour les deux machines, qu'une pompe alimentaire Q, dont le

I^iston est commandé par l'une des tiges du piston du cylindre à vapeur d'avant.

l-e corps de cette pompe est appliqué horizontalement sur la face intérieure du

K^AIi, dans lequel un conduit a été ménagé pour établir la communication entre le

^^orps et la boite à clapets Q' qui se trouve alors à l'extérieur.

DÉTAILS DE COiNSTRUCTION

Cylindres et disthibution. — Les deux cylindres A sont fondus ensemble, de la même pièce, avec les parties extérieures de bâti B; d*un bout, ils sont fermés par un fond rapporté, et de tout le diamètre, pour introduire le piston; du côté opposé il n*existe qu'un trou central bouché en marche par un tampon h. Les boites à étoupe, pour le passage des tiges D, se trouvent dans la partie annulaire pleine dans laquelle est également réservée une tubulure pour recevoir une soupape de purge i; le fond rapporté en possède une semblable i\ plus un robinet graisseur j.

Le conduit principal J, qui amène la vapeur aux machines, est numi d*une valve en papillon, disposée dans la boite /, qui permet d*isoler d'un seul coup les deux machines du générateur ou de modérer le passage de la vapeur. Mais, indépendamment de cette première valve, les deux branches y en possèdent de semblables lqui correspondent particulièrement à chaque cylindre. Ces deux valves, que l'on fait manœuvrer pour la mise en train, sont organisées de manière à les faire mouvoir simultanément; leurs axes sont armés chacun d'une petite manivelle, reliée à une tringle 2*, de façon qu*en agissant sur la poignée P, dont Tune d'elles est munie, lautre répète le mouvement avec exactitude et spontanément. Ces deux manivelles s'appuient sur un cadran percé d'une coulisse dans laquelle passe un boulon qui est serré chaque fois que les papillons ont reçu leur degré d'ouverture.

L'introduction de la vapeur dans le cylindre a lieu de la manière ordi^iaire par le tiroir S, dont les dimensions sont calculées pour produire une détente par recouvrement pendant trois dixièmes de la course. Les flg. 6 et 7 montrent cette distribution, en coupe, par les lignes 9-10 et 11-12.

Le corps de chaque piston est un disque creux, en fonte, dont la circonférence est tournée en gorge profonde; cette gorge est remplie d'étoupe dont l'objet est de fiiire ressort contre une lame circulaire métallique, fendue en un point, et qui frotte contre les parois du cylindre. Un cercle mol^ile, serré par des vis, forme presseétoupe et permet de resserrer cette garniture.

Mécanisme de transmission. — La traverse E, à laquelle correspondent les liges de piston de la machine d'avant, est forgée, à cet effet, avec deux douilles E' disposées au-dessus et au-dessous de Taxe, suivant la position même des tiges qui s'y rattachent. La bielle correspondante F est formée d'une tige en fer, ronde et renflée, dont les extrémités sont terminées par dos patins qui s'adaptent aux coussinets des tieux tètes. Ces dernières sont formées par une i^aire de coussinets en bronze ayant la structure générale de deux moitiés de ppliers, qui embrassent les tourillons et se trouvent serrés par deux boulons, lesquels servent en même temps à les maintenir entre le patin de la bielle et un chapeau en fer d'une forme semblable.

La bielle F^ de la machine iV arrière, diffère de la précédente pour des motifs puisés dans la condition spéciale qu'elle remplit par rapport au piston de la pompe ù air. Elle est reliée au piston G par mic articulation, formée d'un piton apparie-

Qant à la bielle et assemblé, au moyen d'un boulon , avec une chappe en fer m Gxée par un écrou au fond du piston; le boulon qui opère cet assemblage, et qui transmet à la bielle tout l'efTort d*un cylindre moteur, est entouré, dans le piton, d*un coussinet en bronze, en deux parties.

Pour graisser cet assemblage^ on a disposé, à l'entrée du piston, un godet graisseur m' communiquant par un petit tuyau m* avec la chappe qui est percée à cet effet. Mais, afin de détruire h volonté le jeu produit par Tusure, on a fait le corps de la bielle indépendant de la tôle et du piton, en le réunissant à ces deux parties par des pas de vis semblables. Si on fait tourner la tige de la bielle, en Tattaquant au moyen d'une clef par l'embase à six pans n, qui lui esl ménagée, celte tige s'avance et repousse le coussinet au contact du boulon. On a soin^ pour faire cette manœuvre, de mettre le piston à vapeur correspondant à l'extrémité intérieure de sa course, car, pour arriver à celte position, le boulon d'assemblage a opéré une traction sur la bielle et s'est mis naturellement en contact avec le coussinet opposé à celui que Ton repousse ensuite, en faisant tourner le corps de la bielle. Chaque fois que celle opération a lieu^ on assure la position de la tige au moyen d'un contreécrou r qui l'empêche de se détourner.

Condenseur. — Le coffre N, qui forme le condenseur, est divisé intérieurement en trois parties par deux cloisons dont Tune forme le siège des deux clapets d'aspiration 0 et Taulre d'un clapet de refoulement o', unique, parce qu'il a toute la dimension du coffre. La division inférieure est la suite du conduit d'échappement L, et reçoit Teau d'injection; celle intermédiaire renferme le piston et celle supérieure communique avec la mer par un conduit qui vient se joindre à la tubulure N^

Le robinet d'injection M est pourvu d'un mécanisme de renvoi vers l'avant, où se tient le mécanicien, et où sont ramenées toutes les manœuvres. Sa clef porte une tige horizontale p terminée par une manivelle p^ laquelle est reliée, par une petite bielle |)*| à un-levier d'équerre à poignée ç, marchant près d'un secteur divisé q\

DIMENSIONS ET CONDITIONS DE MARCHE

Cet appareil est basé sur les principales conditions suivantes :

- Diamètre des cylindres. Ô"500

Course des pistons 0 350

Nombre de tours par minute 110

Pression de la vapeur 2,5 atm.

Contre-pression dans le condenseur 1/8 atm. environ.

Longueur de la coque du navire de tète en tète . . 33" 75

Id. à la flottaison 31 50

Largeur du maître couple 5 35

Hauteur dii creux 3 15

Tirant d'eau moyen 2 00

Section immergée, en charge, du maître couple. 8"^ 75

Déplacement en charge 1^(2000 kilog.

En appliquant à cet appareil les mômes calculs qu'au précédent, et en prenaal le même déféré de détente l/^> on trouve, pour la puissance théorique correspondante. 113 chevaux de 75 kilofiram mètres, ce -qui démontre que la puissance nominale de 30 chevaux n'est bien encore que conventionnelle, et telle que la fournit la foi^ mule de Walt Iraduile (p. 284).

D'ailleurs on a lilé 8 nœuds, en calme, hous charge de iOOOOO kilogrammes, en faisant faire un peu plus de 110 tours & la machine, mais avec admission à pleine vappur pendant seulement la^ moitié de la course environ.

En se reportant aux notions précédentes qui permetleul d'estimer la force absorbée par le navire, et en attribuant à celui-ci, qui est bien taillé pour In marche, le coefficient K = 7, on trouve que le propulseur ne doit pas transmettre moins de 50 chevaux dans les conditions de marche indiquées ci-dessus.

CONSTHDCTION ET DIMENSIONS DE l'bÉLICB

Le propulseur de ce navire est une hélice h trois ailes, qui n'a pu être indiquée qu'en ltg;nes ponctuées sur la fig. 3, pi. 46; mais les fig. 160-et 161 ci-dessons la représeutenl en vue de face et de profil, h l'échelle de 1/25.

Fig. leo. Fig, 161. ■

(^tte pièce importante est en fonte de fer, la coque étant construite en tdif (p. 319); elle est formée d'une sphère centrale h laquelle se rattachent les trois' ailes.

La sphère, dont le diamètre est de 0*350, est percée d'un trou pyramidal h six pans pour s'emmancher sur l'extrémité de l'arbre qui a la même forme et se termine par un laraudage pour recevoir l'écrou h l'aide duquel l'hÉlice est fixée ; elle est, par conséquent, en porte-à-faux, suivant une disposition relatée précédemment.

Un bâtiment de ce genre ne possède, comme propulseur, que l'hélice qui ne doit être alors ni affolée ni remontée. La ligne d'arbre est très-simple et se compose

seulement d'une partie inlermédiaire mancbonnée avec l'arbre en vilbrequin de la machine et avec celui t|ui porte l'hélice et traverse le tube d'élambot ; te palier de poussée est appliqué sur ce dernier.

Pour tNiniiier ce sujet, notu désirons donner l'étude complële de cette hélice, et, b cet eflbt, aux figures précédenles qui permettent d'en comprendre la strucluro générale, noua i^ou'oi» 1^ tracé géométrique, fig. 461, lequel la rcprésenle, à l'échelle de i/W, et supposée réduit* i des ailes nns épaisseur, afin d'en étudier plus aisément la construction géométrique.

L'arBte eilérieure le d'une aile appartient, sur environ les 3/4 de son développement, lu pas principal ditpoi rfeiorfte, etsnr le surplus au pas d'entrt'e (p. 316), qui est un peu plus Taible.

Le pas de sortie, qui détetmine surtout les conditions de marrho d'une hélice propulsive, et que Yoa coosidire exclusivement lorsqu'on estime le recul, est déterminé par la tranche de l'aile qui se projette suivant une droite AB formant avec le plan CD du disque un angle de 40* 30'.

Comme od le sait, cette droite AB, tangente à la courbe bélicoidale AGH, en détermine le pas en construisant on triangle rectangle dont elle est l'hypothénuse et qui a pour base la circonféraoce du cercle décrit par l'extrémité des ailes. Cette opération, qui peut être laite graphiquemeot, s'eSBCIue éplement par la trigonométrie en considérant que le pas cbercbé est la tangente de l'angle d'inclinaison, qui a la circonférence pour rayon.

Fig. ICI.

Pour opérer It l'aide de cette dernifere méthode, on a les données suivantes :

Diamètre du disque de l'hélice ^•'M

Circonrérence 5 6348

Taog. 40" 30' 0 864081

Le pas de sortie p cherché égale, d'après cela :

p<=cir. X lang. 40" 30' •= ^-6548 X 0,8540St >= 4°>819657S3S8; soit 4-83

384 MOTEURS A YAPEUK.

Quant au pas d'entrée, dont rinclinaison est mesurée per un angle de 37" 30, on trouve :

/>' — cir. X tang. 37»30 =» 5,6548 X 0.7673Î7 = 4-3390807196; soit 4-34.

La figure précédente représente Théliceavec le tracé de la courbe de sortie des trois ailes développées sur un demi-pas. qui se trou\'e compris sur la projection CEFD du cylindre correspondant. Les flèches indiquent le sens de la rotation qui correspond à la marche en avmit.

Ces données principales permettent de déterminer toutes les circonstances de la construction et du fonctionnement de ce propulseur, c'est-à-dire le rapport du pas au diamètre, la fraction de \ïSi^, la surface hélicoïdale et la résistance relative.

/-/? rapport du pas au f/ia métré' égale :

iM fraction de pax 'p. 3iî; est déterminée par la longueur du propulseur, c'est-à-dire par la distance des plans [larallèles entre lesquels les ailes sont comprises.

Cette distance est ici de 323 millimètres; par conséquent les ailes forment ensemble une fraction totale du pas égale à :

Iji surface hélicoïdale est exprimée par la superficie des ailes, suivant la projection de leur dis/ju^r: elle en est évidemment une fraction égale à celle du pas. Autrement dit, chaque aile est inser'ite dans on secteur dX'f correspondant à un angle de :

r — tir.

U supi'rflcie du disque projeté étant égale à : 0,7854 X î^' =■ 2"* <i-5446, celle totale des trois ailes égale : {"«i 5446 X 0,2 »0'»<i- 50892.

I^ supiTÛcie réelle est sensiblement plus élevée,' car chaque aile n est pas limitée aux deux rayons d\' et /'A', qu'elle déborde au contraire de chaque côté et se trouve découpée suivant (les arêtes courbes. On peut évaluer à 4/^ ^^^ augmentation de surface, ce qui donnerait, pour la superficie totale des trois ailes, toujours suivant le plan du disque; eoTlroo 0"**^'6362.

Quanta la rémtance relative, la section du maître couple étant, comme on Ta vu ci-dessus, S" s 75, elle a pour valeur (p. 323) :

gm.q.75

^ (4nnjji "= «1' i^-