Manuel de la machine à vapeur
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- PAGE DE TITRE
- Fig. 1. - Machine de Newcomen installée en 1732 à Fresnes, d'après l'Architecture hydraulique de Bélidor
- Fig. 2. - Machine de Newcomen à Fresnes, d'après Bélidor
- Fig. 3. - Diagramme du travail de la vapeur, pendant l'admission et pendant la détente (d'après Watt). Les nombres inscrits à droite des traits horizontaux indiquent la pression de la vapeur agissant sur la face supérieure du piston
- Fig. 4. - Machine à balancier, actionnant une pompe par la bielle M. C est le cylindre, B le condenseur, A la pompe à air du condenseur, N la pompe amenant l'eau de condensation, L la pompe alimentaire du générateur
- Fig. 5. - Machine à deux cylindres successifs de Hornblower. G, tuyau d'arrivée de vapeur ; a et b, robinets de distribution
- Fig. 6. - Cylindres de la machine de Woolf. La vapeur arrive en a dans le petit cylindre ; elle passe du petit dans le grand par b et d ; elle s'échappe du grand cylindre par c. Pendant la course montante des pistons, il y a admission en b, transvasement par ac, et échappement en d
- Fig. 7. - Machine du « Wilberforce » (à balanciers inférieurs), construite en 1837, avec condenseur à surface de Hall : la vapeur d'échappement pénètre dans les tubes verticaux du condenseur H ; la pompe de circulation, en G, entretient un courant d'eau autour des tubes, et la pompe à air extrait, à la base du condenseur, l'eau condensée et l'air. La machine est munie d'un tiroir cylindrique. Le dessin ne montre pas les bielles pendantes qui transmettent aux balanciers inférieurs le mouvement du piston
- Fig. 8. - Manomètre Bourdon, à tube métallique. La pression à l'intérieur du tube le déforme et en déplace l'extrémité libre, qui est reliée à l'aiguille. La graduation indique la pression effective en kg par cm²
- Fig. 9. - Diagramme des pressions et volumes
- Fig. 10. - Diagramme entropique du cycle de Carnot
- Fig. 11. - Transmission par bielle, avec axe du cylindre, XY, ne rencontrant pas l'axe de l'arbre
- Fig. 12. - Excentrique. En coupe, les hachures montrent l'arbre sur lequel est calée la poulie d'excentrique. La poulie est entourée par le collier, invariablement relié à la barre, terminée par une fourche sur laquelle s'articule une tige guidée en ligne droite
- Fig. 13. - Indicateur de Watt, à planchette. L'appareil se monte sur le plateau A du cylindre vertical d'une machine à balancier
- Fig. 14. - Indicateur à barillet d'Hopkinson (d'après le guide pour l'essai des machines de Buchetti)
- Fig. 15. - Diagramme d'indicateur. L'horizontale 0 correspond à la pression atmosphérique (pa). AB, ordonnée moyenne pendant l'aller, de gauche à droite ; RB, ordonnée moyenne pendant le retour du piston ; AR, ordonnée moyenne pour la course aller et retour
- Fig. 16. - Effet du lancé du piston d'indicateur sur le tracé des diagrammes
- Fig. 17. - Indicateur construit par Demay, Thiébaux et Cie, avec ressort extérieur travaillant à la traction
- Fig. 18. - Diagramme avec décrochements montrant des frottements excessifs dans l'indicateur
- Fig. 19. - Frein à corde, monté sur la poulie d'un moteur ; la corde est attachée à un peson à ressort, et porte à l'autre extrémité un poids, muni d'une attache de sûreté, pour en prévenir la projection accidentelle. Entretoise en bois pour maintenir les cordes séparées quand on en emploie plusieurs. Aux cordes on peut substituer une courroie
- Fig. 20. - Frein de Prony, avec poulie à circulation d'eau dans la jante
- Fig. 21. - Machine horizontale à connexion directe, monocylindrique
- Fig. 22. - Diagramme du cycle théorique de la machine à vapeur
- Fig. 23. - Diagramme entropique des cycles théoriques de la machine à vapeur
- Fig. 24. - Diagramme de Mollier (d'après la Revue de mécanique, avril 1905, p. 409), limité aux parties généralement utilisables. Les lignes montant de gauche à droite, droites d'abord, puis courbes, correspondent aux diverses pressions de la vapeur inscrites sur ces lignes, en kg par cm², depuis 0.06 jusqu'à 18. Les courbes descendant en sens inverse, marquées 0.80, 0.83, etc., indiquent le titre de la vapeur saturée. La dernière de ces courbes correspond à la vapeur saturée sèche. Au-dessus, la vapeur est surchauffée, la température étant indiquée sur des droites légèrement inclinées. Pour connaître la consommation théorique de la machine parfaite, il suffit de mesurer la longueur de la verticale partant du point qui figure l'état initial (par exemple, vapeur saturée sèche à la pression absolue de 12 kg par cm²) jusqu'à la ligne de la pression finale (par exemple 0,1) : cette longueur indique le nombre des calories transformées en travail par 1 kg de vapeur : multiplié par 426, ce nombre donne celui des kilogrammètres produits. L'échelle dessinée au bas du diagramme permet de mesurer sur la même verticale la vitesse d'écoulement de la vapeur
- Fig. 25. - Diagramme de la perte de travail résultant d'une détente incomplète
- Fig. 26. - Diagramme entropique de la perte de travail résultant d'une détente incomplète
- Fig. 27. - Effet de l'espace libre, et compression de la vapeur. Au commencement de la détente le cylindre, avec l'espace libre Oa, renferme le volume Ob de vapeur, qui se détend, au lieu du volume ab. Dans certaines conditions hypothétiques, la compression de la vapeur d'échappement, suivant C"A, peut compenser l'effet nuisible de l'espace libre, le travail supplémentaire absorbé par cette compression (aire C"AF), étant égal à l'excédent BCC' du travail de la détente
- Fig. 28. - Détente adiabatique (courbe BC') et détente réelle (courbe BC)
- Fig. 29. - Diagramme entropique indiquant une cession de chaleur à la vapeur vers la fin de la détente
- Fig. 30. - Diagramme avec laminage de vapeur à l'admission (AB) et à l'échappement (CDEF)
- Fig. 31. - Diagramme entropique de la vapeur laminée. La chaleur AB"B, non transformée en travail, se retrouve en BCcb, et on récupère la fraction BCDE
- Fig. 32. - Diagramme de la formule de Poncelet et Morin, montrant le tracé d'un point quelconque de l'hyperbole BD, à l'aide d'un vecteur mené de O et coupant l'ordonnée bB
- Fig. 33. - Diagramme théorique du travail dans les deux cylindres d'une machine compound. Travail de la vapeur dans le petit cylindre. ABCD ou ABCKD' ; travail dans le grand cylindre, DCEFG ou D'D'EFG ; perte triangulaire, CC'K
- Fig. 34. - Diagramme entropique de la compound, à perte triangulaire, montrant la récupération de la chaleur IC'EJ dans le grand cylindre
- Fig. 35. - Compression dans les espaces libres des deux cylindres d'une machine compound
- Fig. 36. - Diagramme totalisé de machine compound. Oa, espace libre du petit cylindre ; - ab, volume du petit cylindre ; - Oa' et a'b', espace libre et volume du grand cylindre
- Fig. 37. - Diagramme théorique de la machine de Woolf ; travail de la vapeur dans le premier cylindre, ABID' ; travail dans le second cylindre, IEFDD'
- Fig. 38. - Diagrammes relevés sur une machine de Woolf
- Fig. 39. - Machine à triple expansion de « la Charente », construire vers 1889 : coupe horizontale perpendiculaire aux axes des cylindres. Course des pistons, 1.200 m ; nombre de tours par minute, 76. Distribution par tiroir cylindrique au premier cylindre, par tiroirs plans aux deux autres. Rapports des volumes engendrés par les trois pistons, 1 - 2,559 - 6,466. Pression initiale effective de la vapeur, 10 kg par cm². Puissance totale indiquée, 1 540 kilowatts. La figure 84 donne l'élévation transversale de cette machine
- Fig. 40. - Diagramme théorique de la machine à triple expansion
- Fig. 41. - Machine pilon à triple expansion, à quatre cylindres, construite par Weyher et Richemond ; coupe longitudinale des cylindres. La distribution se fait dans les cylindres I et II par tiroirs cylindriques. Pour les deux demi-cylindres III et III' il y a des tiroirs plans
- Fig. 42. - Diagramme totalisé d'une machine à triple expansion
- Fig. 43. - Machine à quadruple expansion, à deux manivelles (d'après Thurston)
- Fig. 44. - Diagrammes théoriques des machines à vapeurs combinées. Le point E est en dehors de la figure, vers la droite, à l'intersection de la courbe de détente BC et de la droite FG
- Fig. 45. - Diagrammes de la pression sur les deux faces du piston. 1, 2, pression sur la face gauche du piston pendant l'admission ; - 2, 3, pendant la détente ; - 3, 4, pendant l'échappement anticipé ; - 4, 5, pendant l'échappement ; - 5, 6, pendant la compression ; - 6, 1, pendant l'admission anticipée ; 1', 2', 3', 4', 5', 6', mêmes phases sur la face droite du piston
- Fig. 46. - Phases de la distribution sans laminages (trait ponctué) et avec laminages (trait plein)
- Fig. 47. - Tiroir ordinaire : vue en dessous ; coupe du tiroir et de lumières
- Fig. 48. - Lumières du cylindre et tiroir ; coupe longitudinale ; vue en dessus des lumières, le tiroir enlevé ; vu en dessus du tiroir
- Fig. 49. - Cylindre et tiroir avec axes parallèles, placés avec l'axe de l'arbre moteur dans un plan unique, pour une machine pilon ; coupe verticale par le plan des axes. Dans la position figurée, l'admission a lieu au-dessus du piston, et l'échappement en dessous
- Fig. 50. - Commande du tiroir par un excentrique : coupe par un plan perpendiculaire à l'arbre : la coupe des lumières du cylindre et du tiroir est rabattue, par une rotation de 90°, sur le plan de la figure
- Fig. 51. - Gabarit pour le tracé exact du déplacement du tiroir : le rayon du petit côté de l'équerre est égal à la longueur de la barre d'excentrique (à l'échelle du dessin)
- Fig. 52. - Mouvement du tiroir sur la table des lumières
- Fig. 53. - Épure du déplacement du tiroir sur les lumières. Sur la face du piston voisine de l'arbre : T1 T2, parcours angulaire pendant l'admission ; - T2 T3, détente ; - T3 T'1, échappement anticipé ; - T'1 T5, échappement ; - T5, T6, compression ; - T6, T1, admission anticipée. Les lettres avec accents s'appliquent à l'autre face du piston
- Fig. 54. - Mouvements corrélatifs du piston et du tiroir : la manivelle motrice OM suit la manivelle du tiroir, OT, à distance angulaire invariable, égale à 90°
- Fig. 55. - Tracé des positions correspondantes du tiroir et du piston au début des diverses phases de la distribution : le mouvement du tiroir se projette sur le diamètre horizontal, celui du piston sur le diamètre T1, T'1
- Fig. 56. - Distribution sans avances linéaires ni recouvrements intérieurs, avec parcours égaux du piston pendant les phases d'échappement anticipé et de compression (P3 T4 = P'3 T1)
- Fig. 57. - Détermination de la largeur a0 de la lumière centrale : le tiroir, à fond de course vers la gauche, doit laisser une ouverture iB' égale à l'E'
- Fig. 58. - Tiroir à doubles orifices et à compensateur du « Great Eastern », construit en 1859. La vapeur de la chaudière occupe l'espace couvert de grosses hachures verticales. Le compensateur, porté par le tiroir et frottant sur le plateau de la boîte à vapeur, soustrait à la pression une partie de la surface du tiroir
- Fig. 59. - Tiroir de Trick, à canal, doublant les sections de passage au début et à la fin de l'admission
- Fig. 60. - Cylindre avec tiroir cylindrique : admission de vapeur par les bords extérieurs en p1 ; échappement par les bords intérieurs, en p2
- Fig. 61. - Epure de la distribution par tiroirs à bords intervertis. Face du piston regardant l'arbre : T1 T2, parcours angulaire du centre de l'excentrique pendant l'admission ; - T2 T3, détente ; - T3 T3, échappement anticipé et proprement dit ; - T5 T6, compression ; - T6 T1, admission anticipée. Les mêmes lettres avec accent s'appliquent à la distribution sur l'autre face du piston
- Fig. 62. - Tiroir cylindrique à tige creuse
- Fig. 63. - Excentriques pour marches avant et arrière
- Fig. 64. - Coulisse de Stephenson à barres droites ; arbre de relevage dans ses positions moyenne et extrêmes
- Fig. 65. - Coulisse de Stephenson à barres croisées
- Fig. 66. - Barres après une rotation de 180°
- Fig. 67. - Tiroir conduit par un point intermédiaire de la coulisse
- Fig. 68. - Excentriques fictifs de la coulisse de Stephenson : le point A de la coulisse donne à peu près la même distribution que l'excentrique fictif OG
- Fig. 69. - Centres des excentriques fictifs, avec barres droites (TG0' T') et barres croisées (TG0" T')
- Fig. 70. - Coulisse de Stephenson à flasques, pour locomotive : élévations ; coupe transversale d'une des flasques. L'entretoise supérieure porte un godet graisseur, et l'entretoise inférieure un guide
- Fig. 71. - Coulisse de Stephenson découpée dans une pièce unique, pour distribution de locomotive
- Fig. 72. - Coulisse découpée à arc déporté
- Fig. 73. - Distribution de locomotive par coulisse de Stephenson
- Fig. 74. - Tiroir et lumières de la distribution commandée par la coulisse de la figure 73
- Fig. 75. - Schéma du mécanisme de distribution par coulisse de Gooch. OT, OT' rayons des excentriques : - CC' coulisse suspendue au point fixe E ; AB, bielle du tiroir, suspendue au levier HK de l'arbre de relevage K
- Fig. 76. - Variation de la période d'admission anticipée, avec avance linéaire constante. Le parcours angulaire pendant cette période varie de T6 T1 à G0 G1 quand le centre de l'excentrique fictif passe de T1 à G1
- Fig. 77. - Coulisse d'Allan, schéma. OT, OT', rayons des excentriques, - K, arbre de relevage, auquel est suspendue la coulisse, CC', en H, et la bielle du tiroir, AB, en H'
- Fig. 78. - Schéma de la distribution Walschaerts. OT1, rayon de l'excentrique unique ; - CC', coulisse oscillant autour du point fixe I ; - AB, bielle suspendue au levier HK de l'arbre de relevage K ; - EBF, levier d'avance, commandé en E par la crosse de piston et entraînant par F le tiroir
- Fig. 79. - Excentriques fictifs de la distribution Walschaerts
- Fig. 80. - Coulisse de Stephenson pour tiroir à admission par les bords intérieurs : montage à barres droites, donnant la plus grande avance linéaire au milieu de la coulisse
- Fig. 81. - Distribution Walschaerts avec tiroir admettant par les bords intérieurs
- Fig. 82. - Distribution Marshall. OT, rayon de l'excentrique ; TCA, barre dont le point C décrit un arc de cercle autour de l'extrémité H du levier HK de l'arbre de relevage K, et dont le point A conduit le tiroir
- Fig. 83. - Excentriques fictifs de la distribution Marshall : les centres de ces excentriques se rangent sur la droite LL'
- Fig. 84. - Distribution Marshall : excentrique calé à peu près à l'opposé de la manivelle motrice ; l'extrémité de la barre (à gauche) oscille autour d'un centre qu'on déplace par la manoeuvre de l'arbre de relevage
- Fig. 85. - Distribution Joy : FH, levier oscillant autour du point fixe F ; HEG, levier articulé en H, et en G sur la bielle motrice ; EPK, levier articulé en E et portant en P le coulisseau qui glisse dans la coulisse ; CAVC'AV, CABC'AB, positions extrêmes de la coulisse, qu'on peut faire tourner avec l'arbre de relevage J, et fixer dans une position intermédiaire quelconque : K B, bielle du tiroir. Les excentriques fictifs se déterminent comme pour la distribution Marshall ; l'extrémité E du levier EPK décrit une courbe voisine d'un cercle, dont le rayon est à chaque instant parallèle à la manivelle motrice, comme le rayon de l'excentrique OT de la distribution Marshall
- Fig. 86. - Changement de marche à contrepoids de vapeur, pour machine marine, construite en 1879 : un petit déplacement préliminaire du volant de manoeuvre ouvre l'admission sur une des faces du piston, qui déplace l'arbre de relevage quand on fait tourner la vis
- Fig. 87. - Excentrique sphérique Tripier
- Fig. 88. - Coupe schématique de la distribution Gonzenbach : T, tiroir principal ; T', tiroir de détente venant fermer l'entrée de vapeur EE' dans la boite tu tiroir principal
- Fig. 89. - Montage de la glissière sur le dos du tiroir
- Fig. 90. - Composition des excentriques : le mouvement du point t', commandé par l'excentrique OT', par rapport à t, commandé par OT, est le même que le mouvement absolu de t", par rapport au centre fixe O ; OT" étant égal et parallèle à TT'
- Fig. 91. - Détente Meyer : la rotation de la tige de commande, qui porte deux vis à filets opposés, éloigne ou rapproche les deux parties ei et e' i'
- Fig. 92. - Épure approchée de la distribution Meyer : l'admission a lieu pendant le parcours angulaire variable T"1T"2
- Fig. 93. - Glissière à bords obliques, avec manoeuvre transversale suivant ZZ'
- Fig. 94. - Détente Rider, coupe transversale : la surface extérieure du tiroir principal est cylindrique et porte deux lumières à bords en hélice, sur lesquelles se meut le tiroir de détente
- Fig. 95. - Diagrammes d'indicateur relevés sur une machine Corliss
- Fig. 96. - Cylindre de machine Corliss, construite en 1889 par E. Garnier ; coupe longitudinale et coupe transversale par les axes de deux distributeurs ; distributeurs d'admission à la partie supérieure, et d'échappement à la partie inférieure
- Fig. 97. - Machine Corliss construite par Farcot
- Fig. 98. - Machine Corliss construite au Creusot en 1882 ; commande de l'obturateur d'admission. A', tige en relation avec le régulateur, déplaçant le balancier B' et par suite la coulisse au fond de laquelle bute O
- Fig. 99. - Machine Corliss à ressorts en lames de sabre, construite par E. Garnier
- Fig. 100. - Déclic Harris Corliss
- Fig. 101. - Distributeurs de la machine de Farcot, placés dans les fonds du cylindre : la vapeur pénètre d'abord dans l'enveloppe par une tubulure placée à la partie supérieure ; l'échappement se fait à la partie inférieure du cylindre ; l'obturateur d'échappement pénètre en partie à l'intérieur du cylindre, à la place occupée par le piston à fond de course
- Fig. 102. - Dash-pot de machine Corliss, formant ressort pneumatique (construction du Creusot) : quand les pistons sont soulevés par la tige Q, le vide se fait dans le cylindre U. Lorsque le déclenchement se produit, la pression atmosphérique fait descendre les pistons : le grand cylindre S amortit progressivement la vitesse, l'air devant s'échapper par les trous T de plus en plus petits. Une bande de cuir arrête enfin le système ralenti. La petite soupape placée à la base du cylindre U sert à l'échappement de l'air qui pourrait y pénétrer accidentellement
- Fig. 103. - Transmission par bielle entre deux manivelles non parallèles
- Fig. 104. - Calage de l'excentrique et périodes de déclenchement des machines Corliss ; les mécanismes commandés par le centre de l'excentrique T se retrouvent dans les mêmes positions quand ce centre occupe deux positions symétriques telles que T1 et T'1 ; avec les mécanismes ordinaires, le déclenchement ne peut se produire que pendant le parcours T1 X'
- Fig. 105. - Déclenchement Frikart. En A, agit la tige du ressort de rappel, pour la fermeture de l'obturateur. Les courbes X représentent les deux trajectoires extrêmes de l'extrémité du cliquet F. Dans la position représentée, l'obturateur est fermé et non encore repris par le cliquet
- Fig. 106. - Rayon d'excentrique avec avance angulaire négative
- Fig. 107. - Machine rapide à quatre distributeurs sans déclenchement, construite par E. Garnier en 1889 ; nombre de tours par minute, 180 ; régulateur de Porter, non représenté sur la figure, agissant sur une soupape placée à l'arrivée de vapeur ; excentrique à calage variable commandant les distributeurs d'admission ; excentrique à calage fixe pour les distributeurs d'échappement
- Fig. 108. - Soupape de Cornouailles, à double siège
- Fig. 109. - Soupape à double siège, type tubulaire, avec ressort et dash-pot (dans l'enveloppe cylindrique supérieure)
- Fig. 110. - Levier roulant, pour la commande d'une soupape suivant XY
- Fig. 111. - Leviers roulants avec deux articulations fixes, O et O'
- Fig. 112. - Dash-pot à air, pour fermeture à déclic de soupape
- Fig. 113. - Amortisseur à huile pour soupape à déclic (machine Collmann)
- Fig. 114. - Soupape avec amortisseur à vapeur ; un disque, fondu avec la soupape, s'engage dans un cylindre correspondant, en emprisonnant la vapeur, qui s'échappe par une ouverture réglable (figurée à gauche)
- Fig. 115. - Machine de Cornouailles, pour l'épuisement des mines
- Fig. 116. - Cames pour soupape d'admission de la distribution Audemar : l'admission a lieu pendant le parcours angulaire variable 1 à 2 (admission anticipée, 6-1)
- Fig. 117. - Commande d'une tringle par un point quelconque d'une barre d'excentrique, sur l'axe de la barre (B ou B') ou hors de l'axe (B"). L'extrémité A se meut sur une droite d'orientation quelconque
- Fig. 118. - Machine tandem de 750 chevaux indiqués, par les frères Sulzer : coupe transversale par le cylindre à haute pression, et détail du mouvement de déclic. Diamètre, 525 mm ; course, 1 100 mm ; nombre de tours par minute, 100 ; soupapes à quadruple siège : commande par leviers roulants, avec déclic à la soupape d'admission
- Fig. 119. - Machine tandem des frères Sulzer : coupe transversale par le cylindre à basse pression ; diamètre, 875 mm. Commande des deux soupapes par deux points différents d'une même barre d'excentrique, un à l'extrémité, l'autre sur le collier
- Fig. 120. - Machine équicourant de la Société alsacienne de constructions mécaniques
- Fig. 121. - Machine équicourant Smal : coupe longitudinale
- Fig. 122. - Machine équicourant Smal : coupe transversale
- Fig. 123. - Machine équicourant Bollinckx
- Fig. 124. - Positions diverses du compensateur Worthington. La courbe placée à la partie supérieure de la figure indique, par rapport à la base AB, d'abord l'excès, puis le défaut de la force motrice par rapport à la force résistante constante. La différence de travail qui en résulte est absorbée, puis restituée par les pistons compensateurs, entrant dans leur cylindre et en sortant
- Fig. 125. - Etude de la distribution dans la marche à contre-vapeur, par le tracé ordinaire : l'angle d'avance de l'excentrique est plus grand qu'un angle droit
- Fig. 126. - Diagrammes de contre-vapeur, sans laminage (trait plein), et avec laminage (trait ponctué)
- Fig. 127. - Diagrammes comparés de la contre-vapeur (1, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 1), et de la marche normale (1', 2', 3', 3', 4', 5', 6', 6', 1'), sans laminages ; les hachures montrent la différence des deux surfaces
- Fig. 128. - Excentriques fictifs de la marche directe (T à T0) et de la marche à contre-vapeur (T0 à T'). Dans l'autre sens de rotation, T' à T'0 et T'0 à T
- Fig. 129. - Diagramme de la distribution par un excentrique, avec avance angulaire de 90°
- Fig. 130. - Equilibre de l'effort du piston et de la résistance à l'extrémité de la manivelle : la force F est égale à la force P sur le piston multipliée par le rapport OG/OM
- Fig. 131. - Comparaison des diagrammes donnés par les mécanismes de distribution à déclenchement et à mouvement continu : en trait plein, diagramme sans laminage, avec espace libre égal à Oa ; en ponctué, diagramme avec laminage : espace libre O'a. Même admission apparente dans les deux cas, bien qu'elle cesse respectivement en B et en B'
- Fig. 132. - Manivelle fictive pour le calcul de la force d'inertie du piston
- Fig. 133. - Efforts, moteur et résistant, sur l'arbre d'une machine à un cylindre ; la force tangentielle est représentée par des perpendiculaires à la base 0° - 360°, qui figure la circonférence développée ; la courbe montre les variations de cette force. La force tangentielle résistante, supposée invariable, est figurée en chaque point de la base par une hauteur aA
- Fig. 134. - Machine à deux cylindres avec manivelles à angle droit ; tracé des variations de l'effort moteur pendant un tour
- Fig. 135. - Papillon commandé par un régulateur
- Fig. 136. - Lanterne équilibrée commandée par un régulateur (d'après G. Marié)
- Fig. 137. - Régulateur de Watt
- Fig. 138. - Représentation par le vecteur AB du carré de la vitesse angulaire w
- Fig. 139. - Régulateur de Watt avec bras articulés à distance de l'axe vertical tournant
- Fig. 140. - Régulateur de Watt à bras croisés
- Fig. 141. - Régulateur de Porter, caractérisé par la grande masse du manchon (Q), relativement aux boules C, C'
- Fig. 142. - Régulateur Andrade, avec manchon à poids réglable par une masse extérieure
- Fig. 143. - Régulateur à ressort, avec axe horizontal, par Raffard
- Fig. 144. - Régulateur Hartung. Les masses M agissent sur le manchon par des leviers croisés ; elles sont guidées horizontalement par les leviers l. Les ressorts prennent appui sur des douilles à rotule D
- Fig. 145. - Régulateur agissant sur le calage de l'excentrique : le centre de l'excentrique peut se déplacer de T1 à T0, sous l'action combinée de la masse P et du ressort R
- Fig. 146. - Régulateur de la machine Westinghouse : admission la plus grande : vitesse minima
- Fig. 147. - Régulateur de la machine Westinghouse : admission la plus petite : vitesse maxima : les poids articulés sont aussi écartés et les ressorts aussi tendus que possible
- Fig. 148. - Régulateur agissant sur le calage de l'excentrique, à deux poulies superposées : une première poulie peut tourner sur l'arbre, de K1 à K0 ; la seconde tourne sur la première, ce qui en amène le centre de T1 à T0. Ces deux poulies sont en relation avec les deux masses symétriques P, P', articulées en M, M' qui s'écartent quand la vitesse augmente, et sont rappelées par les ressorts R, R'. L'une de ces masses tire la première poulie par une bielle B'A' ; l'autre masse tire la seconde poulie par BA
- Fig. 149. - Régulateur Lentz construit par la Société générale de constructions mécaniques, anciens Établissements E. Garnier et Faure-Beaulieu ; coupe transversale
- Fig. 150. - Bâti à baïonnette de machine Corliss (cylindre de 508 sur 1160mm), avec palier de l'arbre. Le bâti est boulonné sur la face du cylindre et sert de glissières
- Fig. 151. - Machine pilon avec bâti à un jambage en fonte et colonnettes d'acier
- Fig. 152. - Cylindre de machine pilon à quatre distributeurs, fondu avec enveloppe de vapeur ; coupe verticale (constructeur, E. Garnier)
- Fig. 153. - Cylindre avec chemise rapportée, pour machine à distribution par soupapes, construite par Carels ; coupe horizontale
- Fig. 154. - Bague de piston à joint brisé ; diamètre d'alésage du cylindre, 508 mm. Le plan représente la bague tournée et alésée, avant la coupure, figurée sur la coupe ; à la mise en place, les deux bouts coupés sont rapprochés
- Fig. 155. - Garniture de tige de piston (avec bague de fond et presse-garniture en une seule pièce)
- Fig. 156. - Garniture Lentz
- Fig. 157. - Tête de piston, avec rattrapage de jeu à coin. Coupe longitudinale et élévation : coupe transversale, montrant les glissières
- Fig. 158. - Bielle motrice ; têtes simples avec réglage à coin (d'après Thurston)
- Fig. 159. - Bielle à fourche, pour machine marine ; le chapeau E porte deux parties filetées, sur lesquelles se vissent, en b, b, les écrous de serrage (d'après M. Demoulin)
- Fig. 160. - Deux dispositions de manivelle (d'après Raffard) ; la seconde a l'avantage de placer l'axe de la bielle plus près du palier
- Fig. 161. - Graissage des deux têtes de la bielle motrice d'une machine marine pilon par les lécheurs L, L', L", L''', et par les pinceaux P, P', P", P''', et graissage d'un palier par le godet G, muni de mèches non figurées
- Fig. 162. - Graissage par canaux intérieurs de tourillon d'arbre coudé
- Fig. 163. - Graissage de manivelle de machine horizontale. L'huile, contenue dans le réservoir d, est versée dans la coupe a, avec un débit réglé par le robinet e. De a, l'huile est envoyée dans le tuyau b, par suite du mouvement de rotation, puis dans un canal percé dans l'axe du tourillon de la manivelle, et débouche enfin par les orifices o, entre tourillon et le coussinet
- Fig. 164. - Graisseur à condensation Bourdon et Hamelle
- Fig. 165. - Graisseur Mollerup
- Fig. 166. - Machine américaine Ide. La puissance des diverses machines de ce type varie de 8 à 250 chevaux, et le nombre de tours par minute de 500 à 225. Montage du cylindre en porte-à-faux
- Fig. 167. - Machine compound pilon à grande vitesse, avec manivelles à 180°, système Hoffmann. Les tiroirs concentriques du petit cylindre donnent une admission de 5 à 50 p. 100 ; 200 à 300 tours par minute
- Fig. 168. - Locomobile construite par Chaligny. Timbre de la chaudière... 6 kg Capacité... 750 litres Surface de chauffe: foyer... 1,600 m² tube en laiton (à l'intérieur)... 8,950 m² totale... 10,550 m² Nombre de tours par minute... 115 Course du piston... 0,300 m Diamètre... 0,190 m Poids total... 3900 kg Puissance normale... 8 chevaux
- Fig. 169. - Machine à cylindres oscillants, construite par J. et G. Thompson à Glasgow, pour bateau à roues ; coupe longitudinale (Steamer " Iona " ; deux cylindres de 1,17 m sur 1, 22 m : nombre de tours par minute, 42)
- Fig. 170. - Triangles des vitesses à l'entrée et à la sortie de la roue
- Fig. 171. - Tracé schématique des aubes directrices fixes et des aubes mobiles des turbines à impulsion (moitié supérieure de la figure), et à réaction (moitié inférieure) ; dans chaque tracé, le distributeur fixe est au-dessus de la partie mobile (d'après M. Rateau). Triangles des vitesses correspondants, à l'entrée et à la sortie : AO (v0), vitesse absolue de la vapeur à la sortie du distributeur ; - BO (u), vitesse linéaire de la turbine ; - AB (w0) et CB (w1), vitesses relatives de la vapeur par rapport à la turbine, à l'entrée et à la sortie ; - CO (v1), vitesse absolue de la vapeur à la sortie de la turbine
- Fig. 172. - Turbine à deux étages de vitesse
- Fig. 173. - Triangles des vitesses de la turbine à deux étages de vitesse : BE = EB' CE = EC' DE = ED'
- Fig. 174. - Effet de la condensation, dans un moteur à piston et dans une turbine
- Fig. 175. - Diagramme entropique des pertes de la turbine. Une portion de la chaleur ABCE, au lieu d'être transformée en travail, se retrouve en CC'c'c, dont la partie CC'DD' est récupérée dans la deuxième turbine
- Fig. 176. - Diagramme entropique des pertes dans une série nombreuse de turbines. BC' c'c, chaleur correspondant au frottement : BC'C, fraction récupérée
- Fig. 177. - Coupe de l'ajutage distributeur de la turbine de Laval. E, boîte à vapeur ; - F. portion de la couronne tournante
- Fig. 178. - Turbine Rateau, de 10.000 à 15.000 kilowatts. 1, Tore d'admission. - 3, Tuyères d'admission. - 4. Première roue, à 2 étages de vitesse. - 8, Diffuseur. - 10, Echappement à air libre. - 21, Palier de butée. - 22, Paliers. - 24, Tuyau de communication des garnitures
- Fig. 179. - Détail des cellules des turbines Rateau : la figure montre le montage de 4 disques consécutifs sur l'arbre, et de 4 cloisons fixes venant toucher l'arbre par des arêtes. Les disques sont percés pour assurer l'égalité des pressions sur leurs deux faces
- Fig. 180. - Turbine Curtis ; coupe partielle par l'axe vertical de rotation ; les cloisons fixes, portant les orifices distributeurs, adhèrent à l'enveloppe extérieure, à droite. (La coupe porte des parties hachurées qui semblent fermer ces orifices.)
- Fig. 181. - Turbine Parsons ; schéma de la disposition du tambour
- Fig. 182. - Roue à impulsion, avec deux étages de vitesse, des turbines Brown Boveri Parsons
- Fig. 183. - Turbine Brown Boveri Parsons ; coupe longitudinale. 10, Roue à action. - 11, Joint à labyrinthe. - 12, Palier de butée à billes. - 17, Accouplement. - 18, Bague d'arrêt d'huile. - 19, Boîte étanche avant. - 20, Boîte étanche arrière. - 27, Aspiration de la pompe à huile principale. - 28, Réservoir d'huile. - 32, Turbo-pompe à huile auxiliaire. - 33, Tuyauterie d'huile sous pression de la distribution et des soupapes additionnelles automatiques. - 34, Tubulure de refoulement de la pompe directrices. - 40, Chambre de la roue à action. - 41. Calotte d'échappement
- Fig. 184. - Turbine Ljungstrom de 1 000 kilowatts ; demi-coupe par l'axe
- Fig. 185. - Labyrinthe de turbine Parsons
- Fig. 186. - Détail d'un labyrinthe. Plusieurs d'autres dispositions sont en usage
- Fig. 187. - Garniture hydraulique Rateau
- Fig. 188. - Aubes de Laval
- Fig. 189. - Turbine Curtis à aubes cerclées
- Fig. 190. - Fixation d'aubes Rateau, avec rivets
- Fig. 191. - Fixation d'aubes Rateau, coupe transversale
- Fig. 192. - Turbine mixte, des ateliers d'Oerlikon. La vapeur d'échappement pénètre au milieu de l'enveloppe, et actionne le dernier groupe de roues (à droite sur la figure) ; la vapeur de la chaudière actionne les deux premiers groupes, à admission partielle, puis totale
- Fig. 193. - Ancien injecteur de locomotives des chemins de fer du Nord. n, tuyère à vapeur ; - arrivée de l'eau (non visible sur cette coupe) dans le plan ab ; - o, mélangeur (chambre, cheminée) ; - trop-plein dans le plan cd ; - p, divergent, avec clapet q
- Fig. 194. - Injecteur Giffard : l'aiguille, manoeuvrée par la petite manivelle (à gauche), ouvre plus ou moins la tuyère à vapeur, mobile elle-même à l'intérieur de la chambre ou cheminée, où accède l'eau par le tuyau inférieur (la vapeur arrive par le tuyau supérieur) ; à la sortie de la cheminée, la veine fluide traverse le trop-plein, en libre communication avec l'extérieur par un déversoir inférieur et par des trous qui permettent de la voir (ces trous peuvent être recouverts par une bague mobile), et s'engage dans le divergent, fermé par un clapet (vers la droite), puis dans le tuyau qui aboutit à la chaudière qu'il s'agit d'alimenter
- Fig. 195. - Injecteur Sellers. Débit, indiqué par le constructeur, avec un diamètre de 10,5 mm au col du divergent ; 14.800 libres par heure, l'aspiration étant de 1,50 m et la température de l'eau 16°. 19, arrivée de vapeur ; 23, arrivée d'eau ; 29, évacuation du trop-plein ; 309, soupape d'entrée d'eau supplémentaire avec variante 42 et 97 ; 40, robinet d'eau
- Fig. 196. - Éjecteur : coupe longitudinale
- Fig. 197. - Pulsomètre ; coupe verticale
- Fig. 198. - Condenseur par mélange avec pompe à air à piston plein, à double effet ; l'ouverture des clapets d'aspiration laisse entrer l'eau, puis l'air dans la pompe, qui refoule l'air, puis l'eau dans la bâche placée à la partie supérieure
- Fig. 199. - Pompe à air, avec piston plongeur, à simple effet, construite par E. Garnier ; coupes longitudinale et transversale ; la coupe transversale montre le condenseur proprement dit, à la partie supérieure et à droite ; l'eau d'injection y pénètre par un tuyau perforé, et le dessin montre le robinet de réglage. La pompe est en dessous ; le piston plongeur est commandé en tandem par une contre-tige du piston moteur. La coupe longitudinale et la coupe transversale (à gauche, à la partie supérieure) montrent la bâche de dégagement de l'eau et de l'air
- Fig. 200. - Machine équicourant de la Société alsacienne de constructions mécaniques ; coupe longitudinale
- Fig. 201. - Machine équicourant de la Société alsacienne de constructions mécaniques ; coupe transversale, montrant l'arrivée d'eau d'injection, et la soupape d'échappement dans l'atmosphère
- Fig. 202. - Pompe à air Edwards. a, piston, découvrant en bas de sa course les lumières c, desservies par le canal g
- Fig. 203. - Ejecto-condenseur Rateau. H, arrivée d'eau de condensation ; B, tuyère à eau ; A. arrivée de vapeur à condenser ; D, mélangeur ; E, divergent
- Fig. 204. - Condenseur barométrique : à gauche, tuyau d'arrivée de vapeur ; à droite, pompe à piston, à air seul, et pompe centrifuge, élevant l'eau de condensation
- Fig. 205. - Condenseur barométrique Allis-Chalmers
- Fig. 206. - Pompe à air Westinghouse-Leblanc. A, aspiration d'air. - E, arrivée de vapeur pour l'amorçage. - T, pompe centrifuge à débit partiel
- Fig. 207. - Condenseur à mélange Westinghouse-Leblanc
- Fig. 208. - Condenseur à mélange de la Cie électro-mécanique
- Fig. 209. - Trompe à eau du condenseur de la Cie électro-mécanique. c, tuyère à eau motrice ; d, mélangeur ; e, divergent
- Fig. 210. - Extracteur d'air avec condenseur intermédiaire. H, premier éjecteur ; I, arrivée d'air ; N, sortie d'eau du condenseur intermédiaire ; O, reprise de l'air par le second éjecteur, D ; M, arrivée d'eau du condenseur intermédiaire ; R, divergent d'où part un tuyau conduisant la vapeur et d'air dans la bâche d'alimentation
- Fig. 211. - Ejecteurs à éléments multiples de la Société de condensation et d'applications mécaniques, avec double condenseur à surface. A, aspiration d'air au condenseur desservi ; B, arrivée de vapeur aux premières tuyères ; F, second condenseur à surface ; G, échappement de l'air au dehors ; H, entrée d'eau de refroidissement ; I, sortie, J et K, purges des condenseurs
- Fig. 212. - Ejectair Bréguet. La soupape de rentrée d'air est auprès du second éjecteur, à droite de la figure
- Fig. 213. - Condenseur à mélange Bréguet
- Fig. 214. - Pompes du condenseur Brown Boveri, avec commande par turbine à vapeur
- Fig. 215. - Condenseur à surface Bréguet
- Fig. 216. - Condenseur à surface de la Cie électro-mécanique. Les tôles perforées b recouvrent les orifices de sortie d'air a
- Fig. 217. - Barreau de grille en fonte
- Fig. 218. - Barreau de grille en fer
- Fig. 219. - Foyer de locomotive avec voûte en briques et porte à déflecteur, coupes longitudinale et transversale. Le déflecteur rabat vers le courant gazeux l'air qui entre par la porte de chargement
- Fig. 220. - Underfeed stoker, coupe longitudinale
- Fig. 221. - Underfeed stoker, coupe transversale. Légende des figures 220 et 221 : A, trémie ; E, Poussoir, actionné par le cylindre C ; F, barreaux creux ; K, trappes basculantes pour évacuation des résidus ; T, air chaud (hot air)
- Fig. 222. - Grille à chaîne de l'underfeed stoker Co
- Fig. 223. - Brûleur à mazout de locomotives des chemins de fer de Paris à Lyon et à la Méditerranée
- Fig. 224. - Brûleur Génevet, sous une chaudière Babcock et Wilcox
- Fig. 225. - Tirage par ventilateur, système Prat. L'air refoulé par le ventilateur s'échappe par une ouverture annulaire en entraînant au centre les gaz de la combustion
- Fig. 226. - Tirage Prat par ventilateur et tuyère, disposition dite Mix. Types à un ventilateur et à deux ventilateurs
- Fig. 227. - Chaudière à deux bouilleurs, directement chauffés
- Fig. 228. - Chaudière à deux bouilleurs, le corps cylindrique étant directement chauffé : coupe longitudinale (d'après Uhland)
- Fig. 229. - Chaudière avec bouilleurs-réchauffeurs latéraux : les gaz chauds circulent d'abord sous le corps principal, puis successivement autour de chaque bouilleur
- Fig. 230. - Chaudière de Cornouailles à foyer intérieur ondulé, construite par Knaudt, pour une pression effective de 12 kg par cm². Coupe longitudinale
- Fig. 231. - Chaudière Galloway
- Fig. 232. - Tube Galloway
- Fig. 233. - Chaudière de locomotive, avec surchauffeur, des chemins de fer du Midi. Nombre de tubes de 50 mm de diamètre extérieur... 134 Nombre de tubes de 133 mm de diamètre extérieur... 24 Longueur entre plaques tubulaires... 4,500 m Surface de grille... 2,73 m² Surface de chauffe... 141,80 m² Surface de surchauffe... 44,20 m²
- Fig. 234. - Chaudière à bouilleurs, semi-tubulaire ; coupe transversale
- Fig. 235. - Chaudière Tischbein, avec deux niveaux d'eau
- Fig. 236. - Chaudière tubulaire à foyer amovible, de la Société de Pantin : vue avec le foyer démonté et sorti de la calandre c : a, foyer cylindrique, contenant la grille ; b, boîte à feu, d'où partent les tubes en retour, entourant le foyer et débouchant dans une boîte à fumée extérieure (non figurée sur le dessin), fixée contre la façade de la chaudière
- Fig. 237. - Chaudière marine à trois foyers ; coupe longitudinale ; demi-coupe transversale et demi-élévation (sans boîtes à fumée et enveloppes)
- Fig. 238. - Coupe d'un tube à ailettes
- Fig. 239. - Montage de tube de chaudières des locomotives des chemins de fer de l'Est : le tube, rétréci du côté du foyer, est agrandi du côté de la boîte à fumée. La bague ou virole est appliquée habituellement du côté du foyer (à gauche) seulement
- Fig. 240. - Générateur Belleville. D, collecteur supérieur ; C, collecteur inférieur ; G, déjecteur ; R, R, chicanes ; E, tubes sécheurs de vapeur ; O, registre à commande automatique
- Fig. 241. - Coupe longitudinale de la chaudière Solignac-Grille
- Fig. 242. - Chaudière Babcock et Wilcox, avec surchauffeur de vapeur, placé entre le premier et le second passage des gaz chauds sur les tubes vaporisateurs
- Fig. 243. - Générateur Roser : le collecteur inférieur D communique avec le collecteur supérieur C par deux tubes extérieurs verticaux N. Deux cloisons de briques dirigent les gaz autour des tubes
- Fig. 244. - Chaudière Stirling : l'alimentation se fait dans le collecteur supérieur de gauche, d'où l'eau descend dans le collecteur inférieur par des tubes formant réchauffeur. Les deux autres collecteurs supérieurs communiquent entre eux par deux rangées de tubes cintrés ; des tubes cintrés relient le premier et le second collecteur, à leur partie supérieure seulement
- Fig. 245. - Chaudière à flux direct de la Société alsacienne de constructions mécaniques avec grille Erith Riley, surchauffeur, réchauffeur d'air et réchauffeur d'eau (économiseur Green)
- Fig. 246. - Chaudière Duquenne chauffée au charbon pulvérisé, avec surchauffeur et réchauffeur d'eau. Surfaces de chauffe : vaporisateur, 500 m² ; surchauffeur, 120 ; réchauffeur, 300. Timbre, 15 kg
- Fig. 247. - Chaudière Field
- Fig. 248. - Tube Field, avec séparation des courants, de Montupet ; l'eau entre dans le tube central par une ouverture latérale ; la petite plaque placée à la partie inférieure est destinée à empêcher l'entrée de vapeur dans le tube central
- Fig. 249. - Générateur Niclausse ; coupe longitudinale, montrant les dispositions prévues pour l'arrivée de l'eau dans chaque tube et le dégagement de la vapeur
- Fig. 250. - Chaudière ambitubulaire, avec surchauffeur, réchauffeur et grille Erith Riley
- Fig. 251. - Réchauffeur d'air Usco
- Fig. 252. - Surchauffeur Grouvelle et Arquembourg, dans les carneaux d'une chaudière à bouilleurs
- Fig. 253. - Montage des garnitures de tubes de niveau évitant l'obstruction ; la matière plastique est logée dans une gorge à quelque distance de l'extrémité du tube ; un presse-garniture, serré par un écrou, la comprime. La figure montre le robinet de communication inférieur avec la chaudière, le robinet de purge, et, à gauche, la tête de la vis qui bouche une ouverture placée dans le prolongement de la communication avec la chaudière, pour le nettoyage. La monture supérieure en bronze n'est représentée que partiellement
- Fig. 254. - Tube en verre bouché par la matière plastique de sa garniture
- Fig. 255. - Tube de niveau métallique à glace
- Fig. 256. - Soupape de sûreté Dulac, articulée sur couteau (le poids suspendu à l'extrémité du levier n'est pas représenté)
- Fig. 257. - Soupape Adams à gorge et à charge directe, pour locomotives
- Fig. 258. - Soupape de prise de vapeur, avec petite soupape d'admission préliminaire ; les flèches indiquent la vapeur sortant de la chaudière
- Fig. 259. - Corrosion extérieure d'une tôle de chaudière, par fuites au contact d'une maçonnerie
- Fig. 260. - Corrosion extérieure de la tôle d'un bouilleur réchauffeur
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