pourvue d'une articulation mobile à chacune de ses extrémités, transmet à la manivelle adaptée à l'arbre de la machine le mouvement du piston, et imprime à cet arbre un mouvement de rotation continu. I, est une tige métallique qui fait marcher le tiroir MM; par suite du déplacement de la plaque mobile qui parcourt l'intérieur de ce tiroir, la vapeur trouve accès tantôt au-dessus, tantôt au-dessous de la tête du piston. Cette tige est mise en mouvement par l'arbre de la machine auquel elle est rattachée. D, est le régulateur de Watt à force centrifuge; à l'aide de la tige L et du levier coudé qui lui fait suite, il régularise l'entrée de la vapeur dans le cylindre en dilatant ou rétrécissant l'orifice qui donne accès à la vapeur. F, est la tige qui met en action la pompe alimentaire E, destinée à remplacer l'eau de la chaudière à mesure que celle-ci disparaît en vapeurs. Cette tige, reliée à l'arbre de la machine, est mise en mouvement par lui, et fait agir la pompe E, qui, puisant de l'eau froide dans un réservoir situé au-dessous, la dirige, à l'aide du tube G, dans l'intérieur de la chaudière. Cette pompe alimentaire peut fonctionner constamment ou seulement d'une manière intermittente. Si le chauffeur veut suspendre son action, il lui suffit d'enlever la clavette mobile qui rattache les deux parties de la tige EF: le mouvement du piston de la pompe est ainsi suspendu, et la tige F fonctionne à vide, c'est-à-dire agit sans transmettre son mouvement à la pompe. Enfin, H, est la roue ou le volant de la machine, qui a pour fonction de régu-lariser son mouvement, parce qu'il le répartit sur une masse considérable éloignée de son centre d'action. Tel est le type à peu près général de la machine à vapeur dite sans condenseur et à haute pression. Il faut ajouter seulement que l'on s'arrange toujours pour que la vapeur qui se perd dans l'atmosphère traverse le réservoir d'eau froide destiné à l'alimentation de la chaudière, afin de profiter d'une partie de chaleur emportée par cette vapeur. Le tuyau qui rejette la fois l'effet produit, se dégage dans l'air à l'aide d'un long tuyau de cuivre B qui la fait perdre hors de l'usine. C, C, sont deux tiges directrices verticales qui servent à guider dans son mouvement la tige du piston. K, est une seconde tige, ou bielle, qui, pourvue d'une articulation mobile à chacune de ses extrémités, transmet à la manivelle adaptée à l'arbre de la machine le mouvement du piston, et imprime à cet arbre un mouvement de rotation continu. I, est une tige métallique qui fait marcher le tiroir MM; par suite du déplacement de la plaque mobile qui parcourt l'intérieur de ce tiroir, la vapeur trouve accès tantôt au-dessus, tantôt au-dessous de la tête du piston. Cette tige est mise en mouvement par l'arbre de la machine auquel elle est rattachée. D, est le régulateur de Watt à force centrifuge; à l'aide de la tige L et du levier coudé qui lui fait suite, il régularise l'entrée de la vapeur dans le cylindre en dilatant ou rétrécissant l'orifice qui donne accès à la vapeur. F, est la tige qui met en action la pompe alimentaire E, destinée à remplacer l'eau de la chaudière à mesure que celle-ci disparaît en vapeurs. Cette tige, reliée à l'arbre de la machine, est mise en mouvement par lui, et fait agir la pompe E, qui, puisant de l'eau froide dans un réservoir situé au-dessous, la dirige, à l'aide du tube G, dans l'intérieur de la chaudière. Cette pompe alimentaire peut fonctionner constamment ou seulement d'une manière intermittente. Si le chauffeur veut suspendre son action, il lui suffit d'enlever la clavette mobile qui rattache les deux parties de la tige EF: le mouvement du piston de la pompe est ainsi suspendu, et la tige F fonctionne à vide, c'est-à-dire agit sans transmettre son mouvement à la pompe. Enfin, H, est la roue ou le volant de la machine, qui a pour fonction de régulariser son mouvement, parce qu'il le répartit sur une masse considérable éloignée de son centre d'action. Tel est le type à peu près général de la machine à vapeur dite sans condenseur et à haute pression. Il faut ajouter seulement que l'on s'arrange toujours pour que la vapeur qui se perd dans l'atmosphère traverse le réservoir d'eau froide destiné à l'alimentation de la chaudière, afin de profiter d'une partie de chaleur emportée par cette vapeur. Le tuyau qui rejette la vapeur hors de l'usine traverse donc l'eau d'alimentation et l'échauffe de telle manière, que lorsque cette dernière s'introduit dans la chaudière, elle jouit déjà d'une température assez élevée, ce qui économise une certaine partie du combustible. Cette disposition, fort simple à comprendre, n'a pas été représentée sur la figure, pour ne rien lui enlever de sa clarté. La machine à haute pression est employée avec avantage toutes les fois que l'on n'a besoin que d'une force motrice d'une intensité médiocre. La régularité de son action, sa simplicité extrême, son prix peu élevé, lui font accorder la préférence dans beaucoup d'usines, sur la machine à condensation, d'un prix considérable, d'une installation souvent difficile, et qui exige un grand emplacement et une source d'eau abondante pour suffire aux besoins de la condensation. Ce genre de machine à vapeur n'est d'un emploi réellement économique, relativement à la machine à basse pression, que quand on y fait agir la vapeur avec détente. Employée sans détente, elle est d'un médiocre effet et d'un usage dispendieux. Aussi tous nos mécaniciens ont-ils adopté ce nouveau mode d'emploi de la vapeur. Comme toute la différence entre les machines à détente et sans détente ne réside que dans la disposition des tiroirs, qui permet de fermer l'accès à la vapeur avant que le piston soit parvenu à l'extrémité de sa course, nous n'avons rien de particulier à ajouter sur le mécanisme des machines modifiées suivant ce mode. Les deux systèmes qui viennent d'être décrits, c'est-à-dire les machines à haute pression et à basse pression, sont loin de s'exclure l'un l'autre. On les combine en effet avec avantage. On construit aujourd'hui, comme nous aurons occasion de le montrer dans le chapitre suivant, un grand nombre de machines qui marchent à haute pression et qui sont néanmoins munies d'un condenseur. Beaucoup de machines fixes employées dans les manufactures, plusieurs des machines à vapeur qui fonc tionnent à bord des bateaux de rivières, sont établies suivant ce double système (1). Après avoir fait connaître les procédés généraux que l'on met en usage pour tirer partie de la force élastiqué de la vapeur, il nous reste à décrire les différents organes qui sont communs à tous les genres de machines à vapeur. Nous nous occuperons d'abord de la forme et des dispositions adoptées pour la construction des chaudières; nous passerons ensuite en revue les appareils de sûreté qui servent à indiquer l'état de la pression dans les machines et à prévenir ainsi leur explosion. Chaudières. Dans les premières machines à vapeur, dans celles de Savery et de Newcomen, on donnait à la chaudière une forme demi-sphérique. Comme à cette époque la crainte de l'explosion préoccupait avant tout, cette forme fut adoptée (1) On a l'habitude d'évaluer en nombre de chevaux la puissance des machines à vapeur. Ce moyen de mesure a été employé pour la première fois par Thomas Savery. On a beaucoup varié sur la valeur de cette unité dynamométrique. Voici quelle est aujourd'hui sa signification précise. On dit qu'une machine à vapeur est de la force d'un cheval, lorsqu'elle est capable d'élever un poids de 75 kilogrammes à 1 mètre de hauteur dans une seconde de temps. Une machine à vapeur de dix chevaux, par exemple, est donc celle qui, dans une seconde, peut élever à 1 mètre de hauteur 750 kilogrammes, ou 75 kilogrammes à 10 mètres de hauteur. Il faut remarquer cependant que cette quantité de travail est bien supérieure à celle que peut produire un cheval, aussi ce mode d'évaluation est-il plutôt une convention qu'une comparaison fondée sur une appréciation exacte des forces naturelles. Un cheval attelé à un manége ne tire qu'avec un effort d'environ 45 kilogrammes en moyenne, en avançant de 90 centimètres par seconde, ce qui correspond à peu près à la moitié du travail d'un cheval-vapeur pour le même temps. En outre, comme un cheval ne peut travailler que huit heures sur vingt-quatre, on voit qu'il faut presque six chevaux à l'écurie pour représenter la puissance d'une machine à vapeur de la force d'un cheval marchant d'une manière non interrompue. C'est pour éviter toute confusion de ce genre que l'on emploie le terme de cheval-vapeur pour représenter l'unité dynamométrique des machines à vapeur. |