SYSTÈME DE MM. À1TKIN8 ET STEEL

Lorsqu'on Tut en possession do Tadmiruble syslèine de Woolf, qui réalise si heureusement tout à In fois Téconomie de combustible et la régularité de marche, on fut tenté d*en étendre le principe de façon ù en obtenir encore de meilleurs veau]tats^ si cela est possible.

A une époque déji'i reculée, à peu près vers 1818, MM. Aitkins et Steel, ingénieurs anglais établis en France, proposèrent des ii.acbines à trois cylindres qui avaient pour principe^ comme celle de Woolf, ile faire travailler la vapeur successivement d*un cylindre dans Tautre, à l'aide de combinaisons, assez compliquées du lebio, que nous allons essayer de faire comprendre.

La macbine étant à balancier, mais pouvani être aussi bien h directrices, se coin*posait de trois cylindres, dont deux petits de mêmes dimensions et un grand placé entre eux ; la vapeur était introduite alternativement à la partie supérieure de Tun dés deux premiers et à la partie inférieure de l'autre; de chacun de ces deox cylindres elle passait au coup suivant dans le grand, mais en se répartissant des deuxcMs du piston appai'tenant au cylindre d'où elle s'échappait. Du côté opposé h celui où la vapeur agissait, le grand piston se trouvait en rapport avec le condenseur, ainsi que le côté opposé du petit piston (fui recevait la pression de la vapeur vierge. Résumoos cette disposition par l'état des phases successives suivantes :

1<* Les trois pistons étant en haut de leur course, la vapeur qui remplit le premier petit cylindre va simultanément se partager entre le dessus et le dessous, et agir, en se détendant, au-dessus du grand piston, dont le dessous est en communication avec le condenseur. En même temps, la vapeur de la chaudière va s'introduire au-dessm du deuxième petit piston dont le dessous est en rapport avec le condenseur. Soit, pour rétat pendant la descente des pistons :

Le premier petit piston en équilibre dans la \a|)eur qui se détend en passant au giand cylindre ;

Le grand piston dans la môme situation que celui d'une machine de Woolf;

Le deuxièu.o petit piston poussé par la vapeur vierge, et en communication, ainsi que le grand cylindre, a\ec le condenseur.

â° Lorsque les pistons vont remonter, les choses se passeront d'une façon semblable, n.ais inverse. Ainsi :

MACHINES A TROIS CYLIIIDRES. 395

La vapeur viei*ge qui a poussé le deuxième petit piston va se répartir des deux crûtes, en le mettant en équilibre, et s'introduire, en se détendant» au-dessous du ^rand piston, (font le dessus sera en rapport avec le condenseur où s'échappe la vapeur détendue qui remplit maintenant la partie supérieure du grand et du premier petit cylindre.

La nouvelle vapeur fournie par la cliaudière va s'introduire au-dessous du premier petit cylindre dont le dessus communique avec le condenseur.

A cette marche compliquée s'ajoutait la difficulté d'exécution pour les différents joints des trois cylindres renfermés dans une commune enveloppe.

Récemment, un ingénieur distingué, H. Granger, de Rouen, a réédifié ce système en le perfectionnant, c'est-à-dire en fîiisant venir de fonte et de la même pièce le» trois cylindres avec l'enveloppe. Actuellement, c'est M. Windsor, ingénieur mécanicien à Rouen, qui s'occupe de la construction de ce système particulier.

Nonol)stant ces intelligents efforts, la machine à trois cylindres ne panilt présenter aucun avantiige sur celle plus simple de Woolf, composée de deux cylindres seulenicnt» car il a été démontré (p. 39) que le produit de la détente est théoriquement complet et U ménie avec un seul comme avec deux cylindres , ce dornter système présentant, toutefois une moîndi*e différence entre les pressions successives que les deux pistous transmettent; la uiacbineà trois cylindres ne devrait donc âlre préfé* réeque si elle fournissait une régularité encore plus grande, ce qui no résulte pas de l'eiamen do ses fonctions.

SYSTiME DE M. LEGAVRIASI PÈEB

H. Legavrian, mécanicien de Lille, est également l'auteur d'une machine à trois cylindres, mais qui se rapproche plus que la précédente de celle do Woolf. Cette machine, remarquée à l'Exposition universelle, à Paris, en 1855, était formée de trois cylindres, deux grands et un petit d'égales courses, disposés do front sur un même plan, et possédant chacun leurs organes propres; les deux manivelles des'grands cynndres étaient montées sur deux bouts d'axe, et celle du petit cylindre sur l'axe moteur principal. Hais les trois axes étaient connexes par trois roues d'engrenage, ceUe de Taxe du petit cylindre ayant un diamètre moitié de celui des deux autres.

Le petit piston donnait ainsi deux coups pour uêi de chacun des deux grands, lesquels recevaient alternativement la vapeur issue du petit cylindre. La distribution et le travail de la vapeur s'effectuaient exactement comme pour deux machines de Woolf, donnant chacune le même nombre de coups que les deux grands pistons.

Mais l'arbre moteur correspondant au petit cylindre, dont la vitesse était double, permettait une réduction proportionnelle dans tous les organes de transmission; c'est-a-dire qu'une machine de iOO chevaux, par exemple, était réduite, quant à la transmission principale, aux proportions d'une de 50 marchant à lu môme vitesse que les grands pistons. C'est un résultat que l'on obtient d'ailleurs lorsqu'on augmente la vitesse d'une machine; mais ici on y ajoutait l'avantage de conserver aux pistons la lenteur qui convient pour que la détente s'opère régulièrement.

MACHXVB8 A TXGS DE PZSTOW OSCXXiLAWTB

Il y a (Icjfi bien des années qu'il a élé proposé en France el en Angleterre des inacliines h tige oscillante, ou, pour s'exprimer plusexaclemenl, à bielle reliée directement au piston dont la lige est alors supprimée. Dans ce nombre sont comprises les machines dites à fourreau, dans lesquelles le piston est armé d'un manchon creux qui traverse la boite h étoupe, et à l'intérieur duquel oscille la bielle reliant ainsi directement le plateau du piston h la manivelle. La vignette, fig. 93, page 80, peut donner une idée de cette disposition qui est encore employée pour de puissantes machines, montées sur des vaisseaux à hélice, excepté que pour-ces derniers on a le soin de prolonger le fourreau des deux côtés du piston, afin d'égaliser les deux surfaces de celui-ci, ce qui oblige d'appliquer un sluffing-box aux deux bases du cylindre.

On a égaleinent proposé des systèmes à fourreau dans le^uels cet organe était lin simple tube aplati, pour ne laisser que la place de la bielle; comme alors la botte h étoupe devait avoir nécessairement la môme forme, c'était une difficulté d'exécution qui fit que l'on préféra employer le fourreau cylindrique, qui conserve aux garnitures celte forme si facile à obtenir dans la construction.

Enfin, on a imaginé de remplacer le fourreau p ir la mobilité même de la boite à étoupe, qui suit la tige ou la bielle dans son oscillation. Une des dispositions les plus étudiées en ce genre est due à MM. Legendre et Averly, qui avaient mis une machine de ce système à notre Exposition nationale de i84i.

Dans cette machine, une tige cylindrique, faisant fonction de bielle, reliait directement, par des arliculatio»is, la manivelle et le piston, lequel se. trouvait ainsi réduit à un simple disque; cette tige traversait le dessus du cylindre par une boite à étouQc montée à rotule sur un tiroir glissant contre- la face intérieure du couvercle, lequel était percé d'une coulisse pour le mouvement de la bolte-à étoupe. Par conséquent, la tige, en oscillant, glissait dans la garniture qui la suivait à son tour, dans ses diverses inclinaisons à droite et à gauche.

Cette machine, bien construite par des hommes capables, donna aux expériences d'excellents résultats. Pourtant elle est presque oubliée aujourd'hui, probablement parce que, pour l'établir dans de bonnes conditions, il fallait donner à la tige oscillante une longueur telle que l'ensemble de la machine reprenait un développement h peu près égal à celui qu'elle aurait eu avec une bielle ordinaire, dont le fonctionnement est plus certain que ce joint triple, composé d'un tiroir et d'une rotule ajoutés au glissement ordinaire de la tige dans le presse-étoupe. De plus, le piston réduit à un simple disque^ sans autre guide que son contour cylindrique, est loin de présenter la même sûreté, pour la reclilude de son mouvement dans le cylindre, que lorsqu'une tige rigide le maintient et le dirige en quelque sorte.

MACBIWBB A FISTONS BT CT&IWDaSi BOVBLS8

Par MM. M. DUVOIS et FSAGNEAt-.

Feu H. Narcisse Duvoir, mécnnicien à Liancourl, avait imaginé un syslème de machine à vapeur assez remarquable ei diiïérant d'une manière notable des dispositions usuelles.

Ce système consistait en deux cylindres posés horizontalement sur un bftti, s*appuyant tous deux contre une pièce intermédiaire cpii form-iit l'organe distributeur et ouverts h l'air libre par leurs exlréinilés opposées. Chacun de ces cylindres renfermait un piston et s;i tige, et Tensemble des deux pislons se trou\ail relié à un chAssis extérieur auquel se raltachail la bielle motrice actionnant, comme à Tordinairi;, la manivelle de l'arbre de couche.

Par conséquent la vapeur n'élnit admise que sur Tune des faces des pistons, l'autre étant constamment en relation avec l'atmosphère; pendant qu'elle était introduite dans l'un des cylindres, elle s'échappait de l'aulre, et, en résumé, c'était exactement le jeu ordinaire d'une machine à double elTet, mais qui possédait un cylindre distinct par cliaqne coup simple.

Si Ton cherche la raison d'élre d'une disposition semblable, qui peut fonctionner du reste, on y voit, comme motif princi|)al, le désir de supprimer lés boites à étoupes, ainsi que les longs canaux de distribution, puisque le bloc central contenant la boite de distribution porte des orifices s'ouvrant directement dans les cylindres, qui ne forment que de simples tubes sans canaux ni orifices. Mais on découvre aussi que l'intérieur des cylindres est constamment et directement soumis au refroidissement extérieur, ce qui est un inconvénient grave. L'ensemble de la machine est aussi plus com|)liqué et plus volumineux, î\ puissance et vitesse égales, puisqu'il comprend deux cylindres et deux pistons avec leurs tiges et traverses.

C'était donc un essai ingénieux, mais qui n'était pas appelé à un ^é^ table succès, et auquel sou auteur môme n'attachait qu'une médiocre importance.

Une petite machine semblable fonctionnait à l'Exposition de Paris en 1855.

M. Fragneau, constructeur h Bordeaux, a présenté à l'Exposition qui a eu lieu dans cette ville, en 1859, une machine qui a beaucoup de rapport avec la précédente, mais qui en diflère cependant par quelipies points importants. Elle a bien aussi deux cylindres adossés et ouverts extérieurement; mais les pistons sont reliés par une tige qui traverse une garniture intermédiaire occupant la place de la boite de distribution de la machine précédente; en outre, la bielle est arliculéc directement sur l'un des pistons, ce qui diminue la longueur de la machine et la range aussi, à cet égard, dans la catégorie des machines à fourreau ou h tiges oscillantes. Enfin^ la boite de distribution est placée sur le côté et renferme uu tiroir équilibré, que la vapeur d'échappement traverse, etc.

Citons encore une disposition proposée il y a quelques années par un honorable

ingénieur ilalien.H. Pallrincri. Ce savant avait imaginé de l(^er deux pistons dan un mâme cylindre, cl, nu moyen d'une même boite de distribution, d'amener I vapeur Ianl6t entre eux deux et |imI6l aux deux extrémités du cylindre, de fnço: que ces deux pîslons se Irouvaicnt ullcmativetuenl éloignés et l'approchés l'un d l'autre suivant In double action de la vapeur.

Ce système, que nous n'avons vu qu'en projet, avait pour motif principal des r^ duclions de poids et de volume pour l'ensemble de la machine.

En Anglelcrre, on a égnlemeut proposé, depuis quelques années, des machises vnpcur qui préscnti-nt imc ccriaiiie analogie avec cclk's qui précèdent, mais non ne voyons pas qu'elles aient eu plus de succès qu'en France.

MAGHIVX A CTLXMBHS AWIlftAïaB

Par M. DE POLIGKAC

Un savant amateur, U. Je Pulignac, a fait exécuter dcrnièivmcnt une machine < vapeur d'un système iiiiagiué par lui, et qui ofTre loul i la Tois de Tintérët au poîn de vue de la combinaison et du tour d'adresse employé par le mécanicien, H. Roui fet, qui l'a cousiruile.

rig.v

L'auteur a eu lu pensée de soustraire le piston des machines à vapeur 1» taies au frottement inégal qui lui est parfois attribué, et, à cet effet, il t piston h un chftivis triangulaire oscillant d'après un point fixe, et il a rend lindre annulaire, c'csl-à-dire que celui-ci esl une portion d'anneau qui a pov le point d'oscillation du châssis.

Le tracé géomcirique, (ig. 103, permet de se rendre un compte exad disposilîon.