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Rapports. Comité 15. La mécanique générale américaine. Les Machines à bois américaines
TOME 1
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- RAPPORTS
- SUR
- L’EXPOSITION INTERNATIONALE DE CHICAGO
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- EN 1893
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- MINISTÈRE DU COMMERCE, DE L’INDUSTRIE DES POSTES ET DES TÉLÉGRAPHES
- EXPOSITION INTERNATIONALE DE CHICAGO EN 1893
- RAPPORTS
- PUBLIÉS
- SOUS LA DIRECTION
- DE
- M. CAMILLE KRANTZ
- COMMISSAIRE GENERAL DU GOUVERNEMENT FRANÇAIS
- COMITE 15 (premier volume)
- La Mécanique générale américaine à l’Exposition de Chicago
- PARIS
- IMPRIMERIE NATIONALE
- M DCGC XCLV
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- INTRODUCTION.
- La mécanique générale comprend, dans le vaste domaine qui lui était assigné par les onze groupes du département F de l’Exposition de Ghicago^, un ensemble de sujets tellement étendus, multiples et variés qu’il était absolument impossible de songer à décrire avec quelque détail même les principales seulement des machines et industries ressortissant de ces groupes, et représentées à l’Exposition de Chicago. Ge serait une sorte d’encyclopédie mécanique, absolument hors de proportion avec le cadre de nos rapports et exigeant d’ailleurs, pour être convenablement traitée, la collaboration de plusieurs personnes d’une compétence toute spéciale dans les différentes branches de la mécanique. Je me suis, en conséquence, astreint à l’étude d’une faible partie seulement de ce programme comprenant les machines à vapeur et les chaudières, les moulins à vent, les moteurs hydrauliques : roues et turbines, les pompes, les appareils de levage et ceux de transmission : paliers,
- (l) Le département F comprenait les
- divisions suivantes ;
- Groupe 69. — Moteurs, appareils de génération et de transmission de mouvement. Machines hydrauliques et pneumatiques.
- Groupe 70. — Pompes <à incendie. Appareils et accessoires pour éteindre le feu.
- Groupe 71. — Machines-outils et machines à travailler les métaux.
- Groupe 72. — Machines pour l’industrie textile et pour la fabrication des lissas.
- Groupe 73., — Machines à travailler le bois.
- Groupe 74.— Machines pour la typographie, l’impression, l’estampage, la confection des livres et la fabrication du papier.
- Groupe 75. — Lithographie, zincographie et impression en couleur.
- Groupe 76. — Illustrations par la photogravure et par les procédés qui en dérivent.
- Groupe 77. — Outillages divers, quincaillerie, outils et appareils usités dans les différentes professions.
- Groupe 78. — Machines à travailler la pierre, l’argile et les autres substances minérales.
- Groupe 79. — Machines employées pour la préparation des substances alimentaires.
- Les groupes 69 et 70 sont traités en partie dans leprésent rapport Regroupe 7 3 fait l’objet d’un très intéressant rapport de M. Vautier, des plus remarquable par sa nouveauté et sa clarté. (Comité i5, deuxième volume.)
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- courroies, câbles, engrenages, etc. En outre, je n’ai décrit, de ces moteurs et mécanismes, qu’une partie de ceux d’origine américaine qui m’ont paru les plus intéressants et les moins connus en France. Les expositions des autres pays ne présentaient, en effet, au point de vue de la nouveauté, que relativement peu d’intérêt, en ce sens que presque tous les appareils de quelque valeur exposés par la France, l’Allemagne et l’Angleterre sont, depuis longtemps, connus de nos ingénieurs et décrits dans nos publications techniques. Malgré ces restrictions, bien que condensé par l’emploi de nombreuses figures b) et de légendes explicatives, et rédigé sans développements, non pour des élèves mais pour des hommes du métier, le texte de notre rapport a néanmoins pris des proportions qu’il eût été difficile de dépasser sans encombrement : c’est l’excuse que je présente au lecteur pour le prier de vouloir bien me pardonner le caractère incomplet et quelque peu décousu de cet ouvrage. Ce rapport n’est point, en effet, un traité de la mécanique générale américaine, on n’y trouvera guère de thèses générales ni de comparaisons systématiques entre la pratique américaine et la nôtre; le temps bien court que j’ai passé aux Etats-Unis ne m’a pas permis d’approfondir cette grande et complexe question avec assez de certitude et d’étendue pour m’autoriser à en tenter, ici, même l’ébauche. Je me suis donc borné à la partie purement technologique du sujet : à la description la plus exacte et la plus claire en mon pouvoir d’un certain nombre d’appareils américains choisis, comme je l’ai dit, parmi les plus intéressants et les moins connus, soit dans leur ensemble, soit surtout dans leurs détails de construction^.
- (l) La plupart de ces figures nous ont été prêtées par la Société d’encouragement pour rindustrie nationale, avec une libéralité dont nous ne saurions trop la remercier.
- <2) Parmi les divisions du groupe F qu’il m’a été impossible de traiter dans ce rapport, je citerai en premier lieu celle
- des machines-outils à travailler les métaux, d’une extrême importance en elle-même, et parce que les Américains y sont véritablement supérieurs en bien des points; mais il faut, pour être véritablement utile dans l’étude d’un pareil sujet, employer à le traiter des figures assez nombreuses pour faire presque voir le fonctionne-
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- INTRODUCTION.
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- Ceci posé, je vais essayer de présenter le plus brièvement possible une sorte de tableau d’ensemble des principales divisions de ce rapport.
- En ce qui concerne les chaudières, aucune nouveauté d’ensemble. Aux Etats-Unis, comme en Europe, et pour les mêmes raisons, exposées dans le texte du rapport, le domaine des chaudières à petits éléments, tubulées, ou à tube d’eau, s’étend de plus en plus, mais sans qu’aucun des types américains ne présente sur ses congénères d’Europe les éléments d’une supériorité de principe quelconque. Il n’en est pas de même pour la fabrication : c’est ainsi, par exemple, que certains détails de chaudières B.abcock-Wïlcox sont établis à l’aicle de machines-outils spéciales, dont la description s’écarterait évidemment trop du cadre de ce rapport, mais dont l’emploi est des plus avantageux W en ce qu’il permet d’exécuter à bas prix et avec une grande précision des pièces d’une construction rationnelle mais trop coûteuse et difficile sans le secours de ces machines. Cette sorte d’harmonie préétablie entre la pièce spéciale et la machine spéciale aussi qui l’exécute constitue, pour le dire seulement en passant, l’une des particularités les plus heureuses que l’on rencontre si fréquemment dans la grande construction américaine, et trop rarement chez nous.
- Parmi les détails et accessoires des chaudières, à côté d’un grand nombre de particularités ingénieuses, mais secondaires en somme: soupapes, injecteurs, alimentaieurs, etc., il faut signaler, comme d’une grande originalité et particulièrement suggestif, remploi du pétrole comme combustible, fait à l’Exposition de Chicago sur une échelle absolument grandiose, avec une hardiesse des plus courageuses et
- ment de ces machines. Il a donc fallu re- le lecteur spécialement intéressé à con-noncer à en faire l’objet d’un rapport; naître l’état actuel de la machine-outil
- mais j’ai tenté de traiter ce sujet avec américainew.
- quelque développement dans un ouvrage (*) y0\r pag-e g. récent, auquel je me permets de renvoyer
- Traité des machines-outils, 2 vol. grand in-4’, 1,100 pages el 6,000 ligures. Paris, Baudrv.
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- IV
- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- un succès éclatant, mais par des moyens en somme fort simples, bien connus en principe et appliqués en petit chez nous, et sur les détails desquels nous avons insisté comme ils le méritent.
- Dans le domaine si étendu et si varié cle la machine à vapeur, également aucune nouveauté de principe ou d’ensemble, aucune supériorité d’exécution û), mais un grand nombre de détails fort ingénieux : des régulateurs notamment, directs et spécialement adaptés aux machines rapides qui, en bloc, avec Porter Allen, nous viennent des Etats-Unis ; des tiroirs équilibrés, dont l’emploi est trop systématiquement négligé chez nous ; des distributions à déclics raffinés, bien dignes du pays de Gorliss, ou, comme celles de Brown, de Buckeye, cle Seymour, de Good etLindroth, d’une cinématique à la fois élégante et pratique; des procédés de graissage abondant et d’équilibrage automatique combinés de manière à assurer le fonctionnement régulier et sûr de machines rapides abandonnées presque sans surveillance. J’ai décrit un certain nombre de ces détails, bien caractéristiques, pour la plupart, des machines américaines, et dont rien n’empèche d’appliquer aux nôtres les principes généraux.
- Les moulins à vent américains diffèrent au contraire entièrement des nôtres par l’ensemble de leur construction, dont le principe consiste à utiliser non pas une faible partie du cercle des ailes, mais la presque totalité de la portion réellement efficace de ce cercle, en remplaçant les grandes ailes de nos moulins par une multitude de petites ailes, à éléments ou ailettes soit fixes, soit articulées de manière à offrir au vent une prise variable avec son intensité, et
- (1) Les Américains le reconnaissent eux-mêmes. Voici,. entre autres témoigna-ges, comments’exprime M. Sweet , l’inventeur de la Straight Line Engine, sur la machine à vapeur expose'e par le Creuset: ff C’était non seulementde beaucoup la plus belle pièce de construction que j’ai jamais vue, mais, jusqu’à présent, je crois qu’il
- serait tout à fait impossible d’en exécuter une pareille dans ce pays» (Discussion du mémoire de M. Henneway : «On the Development of Stationary Engines as illus-trated b;j those exhibited at the Columbian Exhibition Chicago v, présenté à Y American Society of Mechanical Enginecrs, le 10 janvier 1894).
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- INTRODUCTION.
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- disposées de manière à en utiliser la puissance moyenne avec le plus de régularité et d’efficacité possible. Ces moulins américains sont certainement bien connus chez nous; on les voit figurer à presque toutes nos expositions agricoles, mais il semble néanmoins qu’on n’apprécie pas encore suffisamment les nombreux services qu’ils peuvent rendre, pourvu que le vent s’y prête un peu, à un un grand nombre d’exploitations agricoles et, en outre, les détails de construction des nouveaux types de ces moulins sont encore peu connus et parfois très ingénieux; aussi, n’avons-nous pas hésité à consacrer à ces appareils un espace relativement considérable : une soixantaine de pages de notre rapport.
- Quant aux turbines employées aux États-Unis en nombre prodigieux et souvent pour des puissances très considérables, nous n’avons fait qu’en rappeler ceux des principaux types qui, construits en France ou en Angleterre, sont bien connus de nos ingénieurs, en nous bornant à décrire avec détail quelques types nouveaux, qui n’ont pas encore pénétré en Europe et qui présentent, à notre avis, un grand intérêt. Il en est de même de la roue Pel-ton et de quelques-unes de ses variantes dont nous avons donné la monographie détaillée.
- Les pompes à vapeur pour distribution d’eau, etc., diffèrent aussi beaucoup des nôtres: prédominance des types verticaux moins encombrants et plus rapides que les nôtres, et aussi des pompes à action directe sans volants, dont les types les plus répandus sont ceux de Worthington. Nous en avons décrit les derniers perfectionnements d’une façon aussi détaillée que possible. Nous avons aussi dit quelques mots des pompes à incendie américaines et de leurs accessoires ; elles diffèrent des nôtres par un grand nombre de détails, notamment par l’emploi assez répandu de pompes rotatives fonctionnant sans chocs.
- Les ascenseurs jouent dans la vie américaine un rôle beaucoup
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- VI
- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- plus important que chez nous. Dans les hôtels, les magasins et les bureaux à quinze et vingt étages, ils sont absolument indispensables et fonctionnent avec une activité dont nos ascenseurs ne donnent aucune idée. Ils constituent certainement l’une des branches les plus intéressantes de la mécanique américaine, mais ils ne sont pas tout à fait inconnus chez nous : notre presse technique a, en effet, publié de nombreuses descriptions d’ascenseurs américains hydrauliques et électriques, descriptions auxquelles je renvoie le lecteur, en les lui signalant dans les notes de la partie du texte de ce rapport où je me borne à décrire ceux des ascenseurs hydrauliques américains encore peu connus en Europe. On trouvera, en outre, dans le chapitre consacré aux appareils de levage, quelques descriptions des types les plus récents de treuils, de ponts roulants, de grues, de derriks, etc., complétées également par des renvois aux descriptions d’appareils analogues déjà parues en France. Nous insistons tout particulièrement, dans ce chapitre, sur les transports par câbles ou cable-ways, appliqués aux Etats-Unis, sur une échelle bien plus étendue qu’en Europe, à la manutention et au transport des charges dans les constructions et travaux publics, les mines, les carrières, les coupes de bois, etc., et nous le terminons par la description des principaux types de transporteurs pour magasins ou cash-carriers, d’un emploi universel aux Etats-Unis, et pratiquement ignorés chez nous.
- Notre dernier chapitre est consacré principalement aux mécanismes usuels des transmissions : paliers, poulies, courroies, engrenages, embrayages, etc. Nous y insistons avec quelques détails sur l’emploi si fréquent et si divers que les Américains font des billes et galets de roulement, qu’ils utilisent certainement mieux que nous dans une foule de circonstances où l’application de ces réducteurs de frottement est véritablement tout indiquée, sur l’emploi des transmissions par câbles cycliques ou continus, et sur celui des engrenages interchangeables à pas diamétral, d’un usage presque universel aux États-Unis, et des plus pratiques.
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- INTRODUCTION.
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- Il est, bien certain que notre rapport ne donne qu’un aperçu réduit et fort incomplet de l’état actuel de l’important sujet dont il traite. J’espère néanmoins qu’il pourra rendre quelques services à nos ingénieurs mécaniciens, soit par les descriptions mêmes qu’il renferme, soit surtout en les intéressant à poursuivre plus à fond, aux sources mêmes indiquées en notes de notre texte, l’étude des appareils qui les auront le plus spécialement intéressés.
- Gustave RICHARD.
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- COMITÉ 15
- (premier volume)
- La Mécanique générale américaine à l’Exposition de Chicago
- RAPPORT DE M. GUSTAVE RICHARD
- INGENIEUR CIVIL DES MINES
- MEMBRE HONORAIRE DU CONSEIL ET AGENT GENERAL DE LA SOCIÉTÉ D’ENCOURAGEMENT POUR L’INDUSTRIE NATIONALE
- COMMISSAIRE RAPPORTEUR
- Comité 15. — i.
- i
- IMPRIMERIE SATIONALE
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- Comité 15.
- LA
- MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE
- A L’EXPOSITION DE CHICAGO10.
- iTâlQlS
- I
- LES CHAUDIÈRES.
- Les chaudières qui figuraient à l’Exposition de Chicago ne se distinguaient par aucune nouveauté de principe. On y remarquait non pas la grande importance, mais plutôt la prédominance presque absolue des chaudières à tubes d’eau, tubulées, ou à petits éléments, qui ont pris également en France, depuis la multiplication des stations électriques, un grand développement. Aux Etats-Unis, ce type de chaudières tend de plus en plus à prédominer là même où il ne s’impose par aucune condition d’emplacement; on les considère non seulement comme moins dangereuses que les chaudières à grand volume d’eau, mais, ce qui paraît contestable, comme aussi plus économiques de charbon et d’entretien.
- Ainsi qu’on le verra par les descriptions suivantes, les chaudières tubulées exposées à Chicago ne différaient des types analogues connus en France que par des détails de construction précieux à connaître comme résultant d’une pratique très étendue(2).
- Les chaudières Babcock et Wïlcox sont bien connues en France depuis
- Nous croyons devoir faire remarquer, de nouveau, que nous n’avons pas l’intention de présenter ici une monographie complète de la mécanique générale à l’Exposition de Chicago, ce qui exigerait des volumes, mais seulement quelques études sur les appareils américains qui nous ont paru les plus dignes d’intérêt.
- W Voir aussi les chaudières américaines Ayer (brevet américain 698606, de 1893),
- Caldwell (American Machinist, 2 avril 1891 ), Harrison (id., i3 novembre 1883), Hallett (brevet américain 693612, de 1892), Packard (id., 689695, de 1893), Pollock (id., 682659, de 1892), Pratt (id., 695682, de 1893), Thaun (id., 689866, de i8g3), Zell (The Engineer, 6 août 1893, p. 118) et la Revue technique de VExposition de Chicago, par MM. Grille, Falconet et Lelarge (Paris, Bernard, 1896).
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- Fig. 1. — Chaudière Babcock-Wilcox. Type de 1893.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE,
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- Fig. 2 et 3. — Chaudière Babcock-Wilcox. Détail d’une section et du réservoir de vapeur.
- l’Exposition de 1889, où elles ont obtenu un grand prix. Leur origine est fort ancienne (1867) et on les compte aujourd’hui par centaines de mille aux Etats-Unis, où elles occupent incontestablement le premier rang(1).
- W Pour plus de détails, consulter l’ouvrage La Vapeur, de M. Babcock, publié par la Compagnie Babcock-Wilcox, et traduit par M. Dwelshauvers-Dery.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- Ces chaudières, bien que ne présentant aucune nouveauté de principe, sont des plus intéressantes par de nombreux détails de construction, éprouvés par une longue pratique excessivement étendue. Ainsi qu’on le voit par les figures 1, 2 et 3, chacune des sections de ces chaudières est constituée par une série de tubes mandrinés dans de longues boîtes en acier forgé W, ondulées de manière que les tubes s’y disposent en quinconce. Les ouvertures de ces boîtes sont fermées par des autoclaves avec boulons à ancre formant joint par métal sur métal, éprouvés sous 20 atmo-
- Fig. h. — Montage d’une chaudière Babcock-Wilcox.
- sphères à la presse hydraulique. Ce mode de construction des boîtes tubulaires en sections d’une seule pièce est excessivement simple et robuste, et il a l’avantage de ne présenter intérieurement aucun obstacle au dégagement de la vapeur. Aucun joint n’est exposé au feu. Toutes les parties de la chaudière sont en fer ou en acier, à l’exception, toutefois, du collecteur de boues, qui est en fonte, moins sensible que le fer aux corrosions.
- Les chaudières sont, comme on le voit sur la figure /t, suspendues à des poutres en fer indépendantes de la maçonnerie, et qui laissent toute liberté à leurs dilatations.
- W Ces boîtes sont embouties par une presse spéciale décrite au brevet anglais 165A 4 de i8g3.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- Il paraît résulter, de la moyenne d’un grand nombre d’essais, que l’on pourrait compter, avec ces chaudières, sur une vaporisation moyenne de 11 kilogr. 4 d’eau, prise à îoo degrés et sous la pression atmosphérique, par kilogramme de combustible (charbon réel, moins les cendres) brûlé au taux d’environ î kilogr. 6o par mètre carré de surface de chauffe, ou de 73 kilogr. h par mètre carré de grille et par heure. Nous donnons, comme type d’essai de ces chaudières, celui qui a été exécuté par MM. Eh-rendorfer et Melhuish à la station centrale d’électricité de la Impérial Gas-Association, deVienne.
- ESSAIS FAITS SUR DES CHAUDIÈRES BABCOCK ET WILCOX, EN FONCTIONNEMENT AVEC DU COKE, À LA STATION CENTRALE D’ELECTRICITE DE LA IMPERIAL CONTINENTAL CAS-ASSOCIATION, À VIENNE,
- par MM. l’inspecteur Ehrendorfer et T. W. Melhuish.
- 1. Durée de l’essai en heures.......................... . 6
- 2. Nombre de chaudières soumises à l’essai........... 2
- 3. Surface de chauffe totale des 2 chaudières, en mètres
- carrés.......................................... 262
- 4. Surface de grille totale des 2 chaudières, en mètres
- carrés.......................................... 5.88
- 5. Rapport de la surface de grille à la surface de chauffe 1 : 44.5
- 6. Poids total de coke brûlé sur les grilles (kilogrammes) 2,554
- 7. Coke brûlé par heure.............................. 425.7
- 8. Coke brûlé par heure et par mètre carré de surface de
- grille.......................................... 72.4
- U. Coke brûlé par heure et par mètre carré de surface de
- chauffe............................................. 1,624
- 10. Eau vaporisée, poids total.. ......................... . 25,668
- Il . Eau vaporisée par heure............................... 4,278
- 12. Eau vaporisée par heure et par mètre carré de sur-
- face de chauffe................................. 16.3a
- 13. Eau vaporisée par kilogramme de coke... 10. o5
- 14. Pression moyenne effective en atmosphères............ 9.75
- 15. Température de la vapeur en degrés centigrades .... 183.48
- 16. Quantité de chaleur nécessaire pour transformer 1 ki-
- logramme d’eau prise à o degré en vapeur à la pression effective de 9.75 atmosphères (calories)... 662.46
- 17. Température moyenne de l’eau à son entrée dans la
- chaudière, en degrés centigrades................ 85
- 18. Quantité de chaleur nécessaire pour transformer 1 ki-
- logramme d’eau prise à 85 degrés centigrades en vapeur à la pression effective de 9.75 atmosphères (calories)...................................... 577.46
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- 19. Quantité de chaleur utile fournie par kilogramme de
- coke pour la vaporisation de io.o5 kilogrammes d’eau (calories)................................
- 20. Analyse du coke employé.
- Sur îoo parties :
- Carbone.. Hydrogène Azote ....
- Eau......
- Soufre ... Cendres. .
- qo.16 (C) o.31 (H) Traces. o.47(W) o.3i 7-43
- 5,8o3.^7
- 21. La composition ci-dessus donne, pour la puissance calorique du coke employé, en vertu de la formule
- 8080 C-f- 3A 462 H — 637 W 100
- un nombre de calories égal à...................... 7,326.1
- 22. Vaporisation théorique de 1 kilogramme de coke : eau
- prise h 0 degré et transformée en vapeur à 100 degrés centigrades................................ 11.5
- 23. Quantité théorique d’air nécessaire à la combustion
- complète de 1 kilogramme de coke, sans excès d’air 10.7
- 24. Dans 100 parties de résidu sont compris :
- Eau ....................................... o.36
- Carbone.................................... 1.07
- Matières minérales........................ 98.57
- 25. Résidu net total : 209 kilogrammes ou 5 p. 100.... 8.2
- 26. Perle de calorique due à la non-combustion du carbone
- que renferme le résidu pour 1 kilogramme de coke (calories)................................... 0.5
- 27. Analyse volumétrique moyenne des gaz de la combustion:
- Oxyde de carbone...................... 0.00
- Acide carbonique...................... 9.60
- Oxygène............................... 11.4 5
- 28. 1 kilogramme de coke donne lieu à un poids de gaz secs après combustion de :
- Oxyde de carbone..................... 0.00
- Acide carbonique.. ..........-....... 3.3o25
- Air atmosphérique.................... ia.233i
- Azote................................ 7.8265
- 29. Par kilogramme de coke brûlé, on a admis un poids
- d’air de kilogrammes......................... 22.39
- 30. On a admis un excès d’air sur le poids théorique de
- p. 100)..................................... 209
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- 31. Humidité par kilogramme de coke, cette humidité
- provenant :
- a) de l’air (déterminé au psychromè-
- tre) [kilogrammes]............ 0.1746
- b) de l’eau du cendrier (kilogrammes) 0.1174
- c) de la combustion de l’hydrogène
- (kilogrammes).................... 0.0279
- d) de l’eau contenue dans le coke (ki-
- logrammes) ...................... 0.0047
- Humidité totale par kilogramme de coke................... 0.3246
- 32. Poids des gaz de la combustion par kilogramme de
- coke (kilogrammes)................................... 23.6867
- 33. Chaleur spécifique du mélange gazeux par kilogramme
- de coke (calories).................................... 4.6820
- 34. Température moyenne des gaz dans le carneau...... 275°
- 35. Nombres de calories perdues par les gaz allant à la
- cheminée............................................ 1,287.55
- 36. Température moyenne de l’air admis sous la grille... 28°2
- 37. Chaleur apportée par kilogramme de coke :
- a) par l’air sec...................... 149.97
- b) par la vapeur d’eau.. ............... 3.91
- Total (calories)............... 153.88
- 38. Ce qui réduit la perte de calories par les gaz allant à
- la cheminée à....................................... 1,133.67
- 39. Température initiale et théorique en degrés centigrades 2,570
- 40. Température réelle et moyenne de la combustion.... 1,262
- La quantité de chaleur disponible, par kilogramme de coke se répartit donc comme suit :
- Calories p. 100.
- Sont utilisées pour la vaporisation 5,8o3.5 79-al
- Sont perdues 1,522.6 20.79
- 7,326.1 100.00
- Les calories perdues se répartissent ainsi : Évacuation des gaz chauds par la cheminée 1,133.7 15.47
- Combustion incomplète :
- à) Oxyde de carbone 0.0 0.0
- b) Formation de carbone pulvérulent, suie, fumée 0.0 0.0
- c) Perte par le cendrier 6.5 0.88
- Perte par conductibilité et rayonnement (cette dernière déterminée par différence). 382.4 4.44
- // 20.79
- N. B. — L’installation se compose actuellement de 9 chaudières de 12 4 chevaux chacune, pour une production en marche normale de 18,000 kilogrammes de vapeur à l’heure.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- Les chaudières Babcock sont parfois employées, aux États-Unis, dans des proportions tout à fait grandioses : nous citerons, entre autres, la
- Fig. 5. — Chaudière transportable Babcock-VYilcox.
- station B de la New-York Stearn Company, qui emploie 6 A chaudières de 268 mètres carrés de surface de chauffe: en tout, 17,120 mètres carrés, et la grande raffinerie de Spreckeels, qui en emploie 16,000 mètres carrés.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- Enfin, cette chaudière se construit, comme la plupart de ses similaires, en des types spéciaux facilement transportables (fig. 5), pouvant se démonter en des pièces dont la plus lourde ne pèse que i35 kilogrammes environ.
- Fig. 6. —^Chaudière Root. Élévation.
- La Compagnie Babcock-Wilcox était représentée à l’Exposition de Chicago par 20 chaudières de 3oo chevaux ^io dans le Palais des Machines et îo à la station centrale de l’Intramural Railway}, composées chacune de 126 tubes de 100 millimètres de diamètre sur 5 m. 5o de long, groupés en un faisceau de 4 m. 2 5 de haut sur 2 m. 75 de large, avec un seul collecteur de boues de 3oo millimètres de diamètre sur 3 m. 60 de long et deux dômes de vapeur de 0 m. 91 5 sur 5 m. 5o de long.
- La chaudière Root, construite par la maison Abendroth et Root, de New-York, date de 1867.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO
- Chacun des éléments de cette chaudière est (fig. 6 et 7) constitué par deux tubes mandrinés et réunis, à chacune de leurs extrémités, dans une boîte en fonte. Ces boîtes, superposées comme des briques, sont (fig. 8, n° 1 à 6) reliées verticalement par des coudes.de circulation, de manière
- Fig. 7. — Chaudière Root. Vues d’arrière, en coupe partielle et de face.
- à constituer, par leur juxtaposition, une section formée de deux rangées de tubes disposés en quinconce, dont le type supérieur aboutit, par son dernier coude, à l’avant du collecteur d’eau et de vapeur correspondant. Ces collecteurs, dont le diamètre ne dépasse pas 860 millimètres, sont reliés chacun, à l’arrière, d’une part, à un tube transversal commun, raccordé par deux tubulures au dôme de vapeur, et, d’autre part, au moyen de tubes
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- verticaux, au collecteur d’alimentation, situé à mi-hauteur de la chaudière. Ce collecteur est relié au collecteur de houes, situé tout au has et à l’arrière, par deux tubes assez gros pour que l’eau s’y écoule lentement, en précipitant une partie de ses impuretés par son échauffement, grâce à son contact suffisamment prolongé avec l’eau chaude de la circulation descendante.
- Enfin, le collecteur de boues est relié, par autant de tubulures, à chacune des sections de la chaudière; et ce collecteur est, ainsi que ses raccords, isolé de la chambre de combustion, de manière que l’on puisse y accéder facilement, même avec la chaudière en feu.
- Les joints des coudes avec les boîtes dés tubes se font (fig. 8) par le serrage d’une garniture en bronze à, parfaitement étanche, et suffisamment élastique pour ne pas s’opposer aux dilatations individuelles des tubes; et l’avant du faisceau repose, par ses boîtes inférieures, sur une poutre en fer suspendue par deux boulons verticaux, qui lui laissent toute liberté de céder aux dilatations du faisceau.
- Ainsi qu’on le voit (fig. 6), les gaz du foyer sont obligés, par des pan-
- 1, detail dunelement; a, avant d’une section; J A . A
- 3, détail d’une face; 4, 5 et 6, détail d’un neaux en briques réfractaires, de joint de raccord. i j j- • r • ,
- J changer de direction trois lois avant
- d’atteindre la cheminée, de manière à frapper le plus normalement possible le faisceau tubulaire.
- Le remplacement d’une section peut se faire en deux heures environ, en partant d’une chaudière en plein feu. La circulation y est très active; des plombs fusibles placés immédiatement au-dessus du foyer, à o m. 3o de l’autel, dans les tubes du bas d’une chaudière Root soumise à un feu de 200 kilogrammes de charbon par mètre carré de grille, auraient parfaitement résisté pendant une marche ininterrompue durant trois semaines.
- La chaudière Root se vend, comme presque toutes les chaudières améri-
- Fig. 8. — Chaudière ltoot. Détail d’une section.
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- caines, au cheval, évalué conventionnellement à une vaporisation, par heure, de i3 kilogr. 600 d’eau prise à 38 degrés (100 degrés Fahrenheit) sous la pression effective de 4 kilogr. 9, et avec une surface de chauffe
- Fig. 9. — Chaudière Heine de 35o chevaux. 1/10 tubes de 4 m. 90 sur 0 m. 090
- de diamètre.
- effective de i m. q. 02 par cheval. La longueur des tubes varie de 3 m. 60 à 5 m. 4o suivant la puissance de la chaudière et l’emplacement dont on dispose : les tubes de 5 m. 4 0 sont ceux qui donnent les meilleurs résultats.
- La chaudière Heine, aussi très répandue, se distingue par plusieurs particularités intéressantes :
- (h Pour plus de détails, voir l’ouvrage intitulé Hclios, de M. G. Meir, Ziai, Oliver Street, Saint-Louis (Missouri).
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- i° Ses tubes ne sont pas frappés, mais (fig. i 1) léchés par les gaz du foyer, contrairement à la pratique presque universelle ;
- 2° Le dôme de vapeur B, incliné parallèlement aux tubes afin de faciliter le dégagement de la vapeur, est (fig. î o) pourvu d’un déflecteur antiprimeur et d’un tube d’alimentation D, ouvert à l’avant, assez large, afin que l’eau y séjourne suffisamment pour y précipiter une partie de ses impuretés ;
- Fig. i o. — Chaudière Heine. Coupe verticale par un réservoir de vapeur B.
- 3° L’avant et l’arrière de la chaudière sont constitués par deux caisses en tôles d’acier, écartées de 3oo millimètres et réunies par des entretoises creuses (fig. îo et 12) dans lesquelles on a mandrinéles tubes. Cette disposition présente l’avantage de faire déboucher la vapeur dans les dômes par une section égale ou supérieure à celle de l’ensemble des tubes; mais elle n’offre pas la même sécurité que les dispositions sectionnées. Les autoclaves sont à joint métallique intérieur, bien préférable aux joints extérieurs,
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- que l’on rencontre sur la majorité des chaudières américaines. La caisse d’arrière repose (fîg. 10) sur des rouleaux qui laissent au faisceau des tubes toute liberté de dilatation.
- Fig. 11. — Trajet des flammes dans la chaudière Heine.
- '8Z&ïï/////tâta,y</ÆZ!21t&22Sli
- Fig. îa. — Détail d’un autoclave de tube de chaudière Heine.
- Il y avait, à l’Exposition, 12 chaudières Heine de 375 chevaux, ayant chacune 171 tubes de 90 millimètres sur 4 m. 90 de long, inclinés d’environ 1/12, et 2 dômes de 0 m. 90 sur 5 m. 90, reliés en avant à un second dôme transversal de 0 m. 76 de diamètre sur 2 m. hk de long. Poids, 12,800 kilogrammes; volume de l’eau, 10 m. c. 5oo; surface de
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- grille, 5 m. q. 90; surface de chauffe, 267 mètres carrés, ou de 43.5 fois la grille.
- Les chaudières de la National Watcr Tube Boiler C°, de New-Yorksont caractérisées parce que chacun de leurs éléments est constitué (fig. i4
- Fig. 1 3. — Chaudière de la National Water Tube Boiler C°.
- Fig. 1 h. — Chaudière de la National Water Tube Boiler G0. Délai! d’un élément.
- et 1 5) par six tubes mandrinés dans des boîtes en fonte à quatre tampons, dont deux allongés, serrés par des boulons à ancre.
- W Brevets américains Moore 48373i et 487073, de 1892.
- Comité 15. — 1. 9
- nationale.
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- Fig. i5. — Chaudière de la National Water Tube Boiler C°. Détail d’une caisse.
- Fig. 16.—Chaudière Gill, de 100 chevaux : 54 tubes, de o m. 100 sur 5 m. 20 de long. Surface de chauffe, 89“25; de grille, a™270. Diamètre du dôme, 1 m. 07; longueur, 6 m. 20
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- Chacune des chaudières de l’Exposition avait 180 tubes de 100 millimètres sur 5 m. 50 de long, avec.3 dômes de vapeur de om. 90 de diamètre sur 6 m. 10 de long, et vaporisait environ A5 mètres cubes d’eau
- par heure. Les dômes étaient reliés aux caisses, .à l’arrière et à l’avant, chacun par A tubes de 100 millimètres; et les chaudières étaient, comme d’habitude, suspendues à des charpentes en fer indépendantes des maçonneries.
- Les boîtes à tubes de la chaudière GUI, construites par la Stearns Manufacluring C°, d’Erié, sont (fig. 17) de trois types différents, recevant respectivement A ? 5 et 6 tubes, avec joints autoclaves au caoutchouc. Rien ne paraît justifier cette complication de boîtes dissemblables.
- Les quatre chaudières de ce type qui fonctionnaient à l’Exposition avaient, en tout, 720 tubes de 100 millimètres sur
- 5 m. 5o de long, avec une surface de chauffe totale de i,35o mètres carrés, y compris la moitié de celle des 6 dômes de vapeur, de 1 m. 07 de diamètre et
- 6 m. A0 de long, avec 70 mètres cubes d’eau. Vaporisation probable : 2 3 mètres cubes par heure.
- Fig. 17. — Chaudière Giü. Détail des caisses.
- La chaudière Stirling(1), représentée par la figure 18, rappelle immédiatement, par son ensemble, les chaudières express Du Temple, Normand, Thorny-croft, etc.
- Elle se compose de trois dômes supérieurs transversaux, reliés entre eux et à un réservoir inférieur commun par des tubes de circulation et de vaporisation.
- W Brevets américains 407260 (1889) et £79678 (1892). — Voir aussi les Chaudières Field et Clark (brevet américain 502 02 5, de 1893).
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- Fig. 18. — Chaudière Slirling.
- Le premier de ces dômes, le plus en arrière du foyer, reçoit l’eau d’alimentation ; il communique par une rangée de tubes recourbés avec le haut du second dôme, et avec le réservoir inférieur par trois rangées de tubes
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- presque verticaux. Le second dôme communique avec le haut et le bas du troisième par deux rangées de tubes arqués, et avec le réservoir inférieur,
- Fig. 19. — Trajet des flammes dans la chaudière Stirling.
- de même que le troisième dôme, par quatre rangées de longs tubes faiblement inclinés sur la verticale. Des plaques réfractaires obligent les gaz du foyer à parcourir le trajet indiqué sur la figure 19.
- L’eau descend dans le collecteur inférieur, où elle dépose une partie de
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- ses impuretés précipitées par son échauffement; puis la circulation s’établit plus ou moins méthodiquement entre les deux dômes d’avant et le collecteur.
- iioe'o 6 o
- Fig. 20 et 21. — Chaudière Climax.
- A, tube allant du haut en bas de la chaudière, sur lequel se fait la prise de vapeur V, et dans lequel se trouve un second tube concentrique B, débouchant un peu au-dessus du niveau de l’eau ; T, tubes en spirale, disposés au-dessous du niveau de l’eau, indiqués en noir sur la figure ai, dont l’une des extrémités, F, débouche dans A, et l’autre, E, dans B, par une virole c ; U, tubes en spirale, au-dessus du niveau de l’eau, dont les deux extrémités ec, db, ccl, débouchent dans A, de part et d’autre de diaphragmes en tôle, qui forcent la vapeur à parcourir ces tubes; V, foyer à brûleurs Larkin; W, enveloppe démontable; E', réchauffeur d’eau d’alimentation.
- Il y avait, à l’Exposition, 6 chaudières Stirling de 4oo chevaux, vaporisant chacune environ 5 m. c. 4oo par heure, avec 3o8 tubes en acier doux, soudés à recouvrement, de o m. 082 de diamètre extérieur sur environ 3 m. go de long, et 54 tubes arqués de 1 m. 3o; 3 dômes de 0 m. 90 sur 4 m. 95 de long, et un collecteur de 1 m. o5 de diamètre. Surface de chauffe des tubes : 297 mètres carrés; surface totale : 3yi mètres carrés.
- Ces chaudières sont assez répandues aux Etats-Unis, bien qu’elles ne paraissent présenter aucun avantage sur les chaudières tubulées à éléments détachables et facilement accessibles.
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- Fig. 23 à 2 5.— Grille à secousses Forney. Application à une locomotive. Coupes horizontale xx, et verticale yy. Vue d’arrière et détail des leviers 12.
- i , Foyer avec voûte réfractaire à tubes d’eau ; 3 et 2, barreaux pivotes en 6, sur les côtés 7, articulés, par les leviers io, aux tringles 11, manœuvrées à l’aide du bras détachable 15, par les leviers 1 a, pivotes en i3, avec crans 16, 17; 18, goupilles permettant de solidariser entre eux plusieurs leviers ; ia-iA. plaLe-forme.
- Il semble en être de même pour la chaudière Climax(1) représentée par les figures 20 et 21.
- (1) Brevets américains Morrin n03 309727 (i884), 4079/10 (1889), 463307 (1890 ).
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- Cette chaudière se compose : i° d’un gros tube central A, allant du haut en bas de la chaudière, et sur lequel se fait la prise de vapeur V; 2°, d’un second tube B, concentrique à A, débouchant un peu au-dessus du niveau de l’eau, et recevant l’eau d’alimentation par le bas; 3°, d’un double système de tubes recourbés en hélice. Le premier système de tubes, au-dessous du niveau, se compose de tubes T, dont l’une des extrémités C débouche dans le tube central ou alimentatcur B, et dont l’autre extrémité, E, débouche à environ o m. 4o au-dessus, dans le tube de vapeur A. Les extrémités de chacun de ces tubes sont écartées d’environ 5o degrés.
- Les tubes du second système, analogue au premier, mais au-dessus de la ligne d’eau, débouchent par leurs deux extrémités dans le tube de vapeur A. Le tout est enveloppé d’une chemise isolante W, en- plusieurs panneaux X, détachables pour faciliter l’accès des tubes.
- En réalité, les tubes du premier système, ou tubes vaporisateurs, ne vont pas jusqu’en B, mais ils lui sont raccordés par des tubulures C, forcées en E, et simplement posées dans la tôle de B, qui est très mince, o m. qo3.
- L’eau, admise en B, circule dans les tubes vaporisateurs de bas en haut; puis la vapeur produite s’échappe, par l’espace annulaire AB, dans le haut du tube A, ou elle se sépare de la majorité de son eau entraînée par le déflecteur S; enfin elle se sèche dans les tubes supérieurs, qu’elle est obligée de traverser par une série de diaphragmes de A.
- L’eau d’alimentation arrive, par E7, dans un serpentin placé au haut de la chaudière, et qui la réchauffe.
- L’une des trois chaudières Climax de l’Exposition, tarée à 1,000 chevaux, avait 4 m. 5o de diamètre, 11 m. 3o de haut, 864 tubes de 0 m. 76 de diamètre sur 3 m. 80 de long, avec une surface de chauffe totale de q3o mètres carrés, et une vaporisation d’environ i3 m. c. 3oo par heure. Son foyer était alimenté par quatre brûleurs Larlcin au pétrole (lig. 33).
- Les deux autres chaudières, de 5oo chevaux chacune, avaient 4y5 tubes et 465 mètres carrés de surface de chauffe, avec environ 10 mètres cubes d’eau.
- On commence, aux Etats-Unis, à se préoccuper beaucoup, comme chez nous, de la question des chaudières à vaporisation extra-rapide, ou chaudières express. Les types essayés présentent, pour la plupart, de grandes
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- analogies avec ceux de Du Temple, Normand, Thornycroft et Yarrow, et ne leur paraissent pas supérieurs(1).
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- Le foyer. — On emploie fréquemment aux Etats-Unis, surtout pour les houilles collantes, des grilles à secousses®. L’une des plus usitées sur les locomotives est celle de M. N. Forney, l’auteur du célèbre Catechism of the Locomotive; les figures 22 à 27 en représentent le dernier modèle.
- Fig. 96 et 97. — Grille à secousses Forney. Détail de la bascule des barreaux.
- Comme on le voit par les figures 26 et 27, les barreaux de cette grille peuvent, en pivotant d’à peu près 90 degrés, fermer complètement l’entrée de l’air, que l’on peut ainsi régler en fonction du travail de la locomotive,
- (1) Herreshoff, Ward, Towne ( Railroad and Engineering Journal, août 1890, Engineering, 5 août 1889, p. 329, et 28 mars 1894, p. 385). Almy (American Machinist, 17 décembre 1891). Cowles (brevet américain, 5o84io, de 1893). Mosher (id., 472809, de 1891). Sturtevant(id., 487792, de 1892). Seabury (id., 5s3489, de i8p4). Warrington (id., 459038, de 1891). Maxim (brevet anglais, 19254, de 189a). Worthington (id., 594877, de 1 894).
- W Exemples: Grilles de Poole,Bannisler, Howe... (G. Richard, La chaudière locomotive, p. 81). Dumming (Scientijic American, 18 février 1888, p. 99). Hine (Electrical World, 7 octobre 1893, p. 270). Kirkwood (the Engineer, 13 janvier 1893,p. 26). Pratt et Babcock(brevetanglais, 20o85,de 1892). Standard (American Machinist, 21 août 1890). Stirling (id., 4 septembre 1886). Robertson (El. World, 7 octobre i8g3, p. 279).
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- concurremment avec l’échappement. La section des entrées 4 est normalement égale à celle des entrées 8, et les barreaux sont inscrits dans un cylindre décrit de leur axe d’oscillation de manière que les espaces 8 n’aient pas de tendance à s’engorger, parce que leur largeur reste ainsi à peu près invariable pendant les oscillations de la grille. Chacun des barreaux est relié, par son bras 10, à une tringle 11, à levier 12 (fig. 22),
- Fig. 38. — Grille automatique Roney.
- que l’on actionne parle manche détaché 15. Des trous 18, percés dans les leviers 12, permettent de solidariser plusieurs barreaux en un seul groupe, par une cheville passée en 18.
- Parmi les grilles à chargement mécanique, l’une des plus répandues, aux Etats-Unis, est celle de Roney W, dont l’ensemble est clairement représenté par la figure 28. Partant de la position fig. 2 9, la manivelle motrice pousse le chargeur dans la position fig. 3o ; puis, vers la fin de sa course et de la décharge du charbon sur la grille, elle ramène vivement la grille de la position fig. 3o à celle fig. 29, où la grille retient cette charge nouvelle, et
- a) Voir Y Annexe, p. 3.
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- arrête la descente. Ce mouvement se répète sept à dix fois par minute, et l’amplitude des oscillations de la grille peut se régler par les taquets filetés de sa tige de manœuvre. De temps en temps, on lâche la tringle du jette-feu, qui\ tombant de lui-même, purge la grille.
- Fig. 29 et 3o. — Grille mécanique Roney. Détail d’un chargement.
- On peut, comme installation de cette grille, citer, entre autres, celle de 1 6 foyers de chaudières Babcock-Wilcox (2,260 chevaux) àl’ American Glucose C°, de Peoria (Illinois), où elle fonctionne depuis quatre ans d’une façon régulière et économique(1).
- Parmi les différents systèmes disposés pour Vutilisation des combustibles inférieurs, il faut citer, au premier rang, celui de M. C. Eckley Goxe, ancien élève de l’Ecole des mines de Paris, dont la figure 3i représente l’un des types les plus récents, étudié spécialement pour l’utilisation des menus d’anthracite les plus fins, et qui, par son ensemble, rappelle la grille Tailfer.
- La caractéristique de ce système est d’alimenter la grille sans fin G en plusieurs points H, H', H", de manière à y former une série de couches d’anthracite : 2, 3, 4. La couche H" s’enflamme en 50, sous une épaisseur relativement considérable, et avec, en B', un passage de l’air assez faible pour ne l’amener que graduellement au point d’incandescence parfaite : en 51, par exemple, à partir duquel elle laisse, en raison de sa plus faible épaisseur, l’air passer en plein, et se brûle rapidement jusqu’en 52, en A', où elle reçoit la couche de H, laquelle y réduit, en B2, le passage de l’air
- (1) Voir aussi la grille mécanique Jones (American Machinist, 28 décembre 1893, p. 10).
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- comme en B', puis laisse, en A2, l’air passer à peu près comme en A'. Les mêmes phénomènes se reproduisent en B3 et en A3, avec la troisième couche, fournie par H7, jusqu’en G', où les cendres des trois couches achèvent de se brûler. Le passage de l’air se trouve ainsi réglé à peu près suivant les états successifs de l’anthracite (lk
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- Fig. 3i. — Grille mécanique Ecldey Coxe. Coupe par Taxe du foyer.
- ao, Qi, 20', ai', trémie à distributeurs H et H', avec tambours 22, 22', conjugués par une chaîne 28 , distribuant l’anthracite, suivant S et S', en 62 et en 54, sur la grille G, formée des barreaux 5 , disposés par groupes de trois sur maillons articulés en 6, 7, et commandée parles tambours 12, i3, i4; i5, H", trémie chargeant en 5o.
- Foyers au pétrole. — Toutes les chaudières du Palais des machines à l’Exposition de Chicago étaient chauffées par du pétrole amené directement des puits de Lima (Ohio), par un tuyau de 385 kilomètres, dans des ré-
- W Brevets américains 517067, 518078, 627645, de 1 898. Voir aussi les grilles à air Hooper (American Machinist, 4 décembre 1886), Godey ( Scientific American, 6 janvier
- 1894, p. 5), et à eau. Water Grate Circula-ting C° (Scientific American, 21 octobre 1893, p. 261, et i4 juillet 1894 , p. 21). Ferris et Gage (brevet américain 517567, de i8g3).
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- servoirs de 55o mètres cubes, situés à 1,200 mètres des chaudières(1). Ces chaudières, divisées en deux groupes, l’un de 34 chaudières et l’autre de 9, étaient conduites par quelques chauffeurs : deux ou trois. L’un d’eux, posté au dehors, dans un observatoire, pressait, lorsque l’une des chaudières fumait, le bouton électrique correspondant de son poste, et signalait
- Fig. 3a. — Brûleur Burton.
- Le pétrole arrive par le tube vertical du bas, 3ous une pression de o kilogr. ko, autour du tube horizontal, qui reçoit la vapeur et en règle l’admission par une aiguille. L’air arrive par l’avant du foyer et sous la grille. Un écran en briques réfractaires protège les tubes de l’attaque immédiate de la flamme.
- ainsi le fait sur un tableau placé dans la salle des chaudières. Le réglage des foyers se faisait avec la plus grande facilité. Les chaudières ont vaporisé, en moyenne, en plein travail, 34o mètres cubes d’eau par heure, avec une dépense de 2 2 tonnes de pétrole : soit une vaporisation d’environ 15 kilogrammes d’eau par kilogramme de pétrole.
- 0) Voir VAnnexe, p. A76, et Revue technique de l’Exposition de Chicago, 2 e partie, p. 15g. Génie civil, 3 février i8g4, p. 216. American Machinist, 17 novembre i8go. Scientijic American, supp. 8 juillet i8g3.
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- Dans tout l’ensemble de l’Exposition, il y avait 52 chaudières chauffées par 210 brûleurs à pétrole, qui ont dépensé environ A8,000 mètres cubes, ou 34,ooo tonnes de pétrole, pour 32 millions de chevaux-heure : soit environ 1 kilogramme par cheval-heure. Le pétrole coûtait 0 fr. 02 le litre. On estime à 27 p. 100 l’économie réalisée par la substitution du pétrole au charbon. Le total du personnel comprenait h2 hommes, divisés en trois équipes de huit heures chacune.
- Tous les brûleurs à pétrole appartenaient au type général des pulvérisateurs à vapeur plus ou moins surchauffée : ils recevaient (fig. 32) leur pétrole, sous une pression de 0 atm. k, par un tuyau de o m. 12 5 de diamètre, courant tout le long des chaudières, et leur vapeur d’un tuyau de 0 m, 060, parallèle au premier, à la partie supérieure des chaudières.
- Ces brûleurs, dont les plus employés étaient ceux de Reed, de Burton, de Mey er et de Larkm (fig. 33), ne présentaient rien de bien particulier,
- Fig 33. — Brûleur Larkin.
- et aucune supériorité sur ceux employés en Europe (Urquhart, d’Allest, Deutsch, Holden, Etchell, etc.) W et ne se souciaient guère d’économiser la vapeur: condition essentielle, comme on le sait, pour l’emploi du pétrole à la mer. Mais il n’en est pas moins vrai que la très remarquable installation du chauffage au pétrole de l’Exposition de Chicago a été des plus importantes, par la démonstration pratique et tout à fait éclatante quelle a fournie de la possibilité d’appliquer ce mode de chauffage, pendant six mois, sans aucun accroc, et avec un personnel extrêmement réduit, à une batterie de chaudières de 2 5,000 chevaux. On peut dire que l’on n’avait encore jamais fait ressortir avec autant d’évidence les principaux avantages du chauffage au pétrole : simplicité, sécurité, économie de combustible et de personnel, facilité de conduite et propreté incomparables.
- Le brûleur à pétrole de M. F. A. Couvert, qui ne figurait pas à l’Expo-
- U) Gustave Richard, La chaudière locomotive et son outillage, p. îoû. Voir Y Annexe, p. Û80.
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- sition, est pourvu d’un régulateur ingénieux, qui proportionne, dans une certaine mesure, sa flamme à la pression de la vapeur dans la chaudière.
- Le pétrole, emmagasiné dans un réservoir G, est (fig. 3û) mis en communication, par le tuyau c, avec le brûleur B, et, par le tuyau c1, avec l’air comprimé d’un réservoir D. Ce réservoir reçoit, d’un éjecteur ou souffleur E, un mélange d’air comprimé et de vapeur, et communique aussi avec le brûleur par un tuyau d3; la vapeur condensée s’écoule par un purgeur cl2.
- Fig. 34 à 37. —Brûleur Convcrt (Liquid Carbonic Acid C°, Chicago). Ensemble de l’installation. Détail du régulateur automatique et du brûleur.
- C’est au souffleur E que se trouve annexé le régulateur automatique, F (fig. 37). Dans la position figurée, la soupape F2 de ce régulateur laisse la vapeur de la chaudière passer au souffleur E par le trajet/1F2/’; mais, si la pression augmente, la poussée exercée par la vapeur sur le piston F1 le repousse, malgré son ressort F6, et ferme la soupape F'2 : l’inverse a lieu quand la pression baisse, de sorte que l’admission de l’air, de la vapeur et du pétrole au brûleur se trouve ainsi automatiquement réglée par la tension du ressort F6, qui détermine la pression normale de la chaudière.
- Le brûleur reçoit (fig. 36) le pétrole de c autour de l’aiguille H3, et le
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- mélange d’air comprimé et do vapeur de Dd? en I', autour du tube H', d’où il va, par A16, frapper presque normalement, pulvériser et vaporiser en partie le jet de pétrole, qui entraîne dans le foyer, en A5, le complément d’air aspiré par A4. On peut, comme on le voit, régler par des vis les positions respectives de H dans B, de H' dans H, et de H3 dans HL
- G
- Fig. 38 à 4o. — Brûleurs de VAcratcd Fuel C°.
- Fig. 38 et 39. — Coupe longitudinale et transversale par 6, d, arrivée du pétrole, réglée par le pointeau Et et les trous n, n, au tube F, vissé en h, et solidaire du tube C, que l’on tourne, par ru, pour régler l’admission de l’air, par e', en N.
- Fig. 4o. — L’admission seule du pétrole est réglable par Et, le tube F étant vissé à demeure dans h.
- VAerated Fuel Company, de Springfield (Ohio), est l’une de celles qui se sont le plus occupées de la combustion du pétrole sans emploi de vapeur.
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- Nous n’insisterons pas ici sur le principe des appareils de celte société, qui se trouve exposé dans le Bulletin de la Société déencouragement pour ^industrie nationale ? de juin 1893^.
- Fis. k-u
- Chaudière à pélrole Shipman.
- 4, corps de la chaudière, de 56o X 56o X 60 millimètres d’épaisseur, pour un moteur de a chevaux, avec 68 tubes 5 (fig. 4a) de 33o millimètres de long sur 45 millimètres de diamètre. — 6 et la, brûleurs (fig. 43). 7, sécheur de vapeur. 8 et g, enveloppe de la chaudière. 10, n, 11, tuyauterie amenant le pétrole aux brûleurs. i4, tuyau leur amenant la vapeur en quantité réglée, suivant la pression de la chaudière, par la tension du ressort 17 du diaphragme 16-17, qui reçoit la vapeur de 20 et 19. 26, chambres à niveau d’eau 29 et à flotteur 27, commandant, par 32,35, l’aspiration 36 de la pompe alimentaire, 33, 34, 37.— 4o, manomètres.— 25, 42, 4i, prise de vapeur, purgeur et graisseur du cylindre 43. 22 , leviers de la pompe à air, pour refouler de l’air comprimé aux brûleurs, jusqu’à ce que la pression de la vapeur atteigne environ ol4. i3, lampes chauffant les brûleurs à la mise en train.
- La figure 38 représente l’un des types de pulvérisateurs de cette Compagnie, remarquable par sa simplicité. On y règle l’admission du pétrole
- W P. ûa3. Brevets anglais 95oi, de 1887; 5o20, de 1891; ame'ricain, 483ioo, de 1892. (Voir Y Annexe pages et suivantes.)
- Comité 15. — 1. 3
- lilPIiniEniE NATIONALE,
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- par le pointeau E, et celle de l’air comprimé par la manette m, laquelle rapproche ou écarte plus ou moins l’extrémité du tube F de celle du tube N, qui reçoit l’air par la tubulure c'. D’après M. W. J. Collins, la compression de l’air nécessaire à la pulvérisation du pétrole ne dépenserait que 2 p. 100 de la vapeur produite par la chaudière. Mais c’est un chiffre à vérifier. Nous citerons, avec la même réserve, la vaporisation de 17 kilogrammes par kilogramme de pétrole brut, qui aurait été obtenue aux ateliers du Boston and Albany Railway, à Springfield, avec une batterie de quatre chaudières de 3oo chevaux, tubulaires et à retour de flammes1'1.
- Ces brûleurs sont aussi employés avec succès pour les travaux de métallurgie et de forge(2).
- Fig. ôa. — Chaudière Shipman simple. Vue du côté des tubes. Les grandes chaudières,
- à partir de 8 chevaux, sont à deux faisceaux de tubes : un de chaque côté de la caisse.
- La chaudière à foyer chauffée au pétrole de Shipman est l’une des plus "répandues aux Etats-Unis pour les canots et les. petits bateaux de plaisance.
- L’admission du pétrole est, comme l’explique la légende de la figure h 1, réglée automatiquement en fonction de la pression de la vapeur par un diaphragme qui en commande le robinet, et le niveau de la chaudière est
- h) American Machinist, 17 octobre 1889, p. h. — W American Machinist, 14 août 1888, p. 5. Scisntific American, 11 mai 1889, P1 297-
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- maintenu par un flotteur qui commande la soupape d’aspiration de la pompe alimentaire. La mise en train se fait par une petite pompe à main, qui injecte momentanément de l’air comprimé dans les pulvérisateurs, à la place de la vapeur qui vient ensuite, une fois la chaudière en pression.
- Le brûleur débouche dans une chambre de vaporisation ou de gazéification C (fig. 43), à garniture réfractaire F, plongée dans le foyer, et la vapeur s’échappe non seulement autour de l’aiguille du pulvérisateur, mais
- Brûleur Shipman.
- aussi par les petits ajutages D, placés devant les trous de la plaque E, par lesquels ils entraînent et brassent en G l’air nécessaire à la combustion(1).
- Ainsi que l’indique la figure 4 2, la chaudière est constituée par une chambre plate en acier, dans laquelle débouche un faisceau de tubes fermés à un bout.
- Dans le brûleur de Harper, représenté par la figure 45, le jet de pétrole sous pression D, amené du tube F, débouche, par une ouverture centrale d, au centre d’un faisceau de jets de vapeur amené, de GC, aux ouvertures ê!; puis ce mélange est saisi, en avant de d, par un jet d’air chaud aspiré de H en b', et de vapeur amenée en b\ par F et les trous obliques 4, b. Cette disposition permet de régler très exactement la flamme en A, d’où les gaz s’échappent avec une vitesse relativement modérée, ce qui dispenserait, d’après l’inventeur, de l’emploi des voûtes ou écrans en hriques réfractaires.
- (1) En Angleterre on emploie, avec les chaudières Shipman, les brûleurs Rider.
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- Le brûleur de M. C. W. Claybourne est (fig. 46) remarquable par la facilité de son nettoyage et la douceur de sa marche.
- Le pétrole, amené en a3, est pulvérisé par le jet de vapeur a4, dans le vaporisateur a5, à l’extrémité duquel il brûle sans bruit. L’air surchauffé arrive par cVc et le filtre B.
- FigV4<li. — Ensemble d’un moteur Shipman et de sa chaudière.
- PUISSANCE à 10 kil.
- î cheval......
- 3.............
- k.............
- MACHINE. CHAUDIERE.
- Longueur. Largeur. Hauteur. Longueur. Largeur. Hauteur.
- 385'"°' 36omm 61 om:" B O 00 h 8o",m ôSo”’™
- A6o &6o 690 56o 680 860
- h 6o h 6o 760 56o 760 97°
- Pour le nettoyage, il suffit de lancer par d et D, après avoir fermé e, un jet de vapeur en C : cette chasse peut s’effectuer sans interrompre le
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- fonctionnement du brûleur, qui se rallume de lui-même, et cette injection auxiliaire de vapeur peut aussi servir à augmenter, s’il le faut, l’intensité de la flamme111.
- Nous citerons encore le dispositif employé par M. Engle, de San Francisco, pour l’utilisation de certains sous-produits ou résidus de la fabrication du gaz de pétrole, d’une densité presque égale à celle de l’eau qui les accompagne, et dont on ne peut les séparer. Ces produits passent (fig. 48) du réservoir A en D, où ils sont chauffés en E par la vapeur de la chaudière B, puis, par C, au brûleur I, à injection de vapeur F. Ils se brûlent partie par ce jet, partie sur la grille, constituée par une pile de rails, dont la chaleur volatilise tout ce qui est combustible. La partie incombustible s’évacue en J.
- Fig. 65. — Brûleur Harper. Coupes longitudinale et 2, 2.
- F, admission du pétrole en Dd, au centre des jets de vapeur amenés, de GC, en d'. H, aspiration d’air chaud en A b par de la vapeur admise, par Fa, en b', au travers des trous inclinés b, b, b du tube B.
- Nous signalerons, au point de vue de la résistance, l’emploi, de plus en plus répandu aux Etats-Unis, des foyers à tôles ondulées : Fox, Ptirves,
- (*) A signaler, en outre, les appareils américains de Burrell ( American Machinist, 16 juin 1888); Evans (brevet anglais 9977, 1 879) ;
- Mason (id., 10660, de 1889); Stewart (id., 6519, de 1885 );Lockharl, Reed, SomersWal-ten et Williams (brevets américains 518696, 618897, 517267 de 1893,526268 de 1896,
- et 686998 de 1892). Tweddle (Engineering, 22 mai 1891, p. 622) ainsi que les mémoires Liquid Fuel for Steam Mailing, de Hul ton ( Scien-tific American, supp. 6 mars 1893, p. 16 315 ), Liquid Fuel for Marine Purposes, par N. So~ liani (Engineering Congress at Chicago, 1893 ), et YEngineer du 6 avril 1896, p. 390.
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- Strong, Morrison 0) et l’usage presque exclusif des tôles d’acier, même pour les locomotives(2).
- Soupapes de sûreté. — L’emploi des soupapes à aire variable ou à réactiondérivées plus ou moins directement des soupapes à gorge d’Adams (1878), est à peu près universel aux Etats-Unis, où elles sont désignées en général sous le nom de pop safety valves.
- Fig. 4 6 et h']. — Brûleur Claybourne.
- f, F, a', admission du pétrole en a3 autour de la vapeur admise, par E, c, a2, en a4 — c, G', C', G, admission de l’air comprimé et surchauffé en a au travers du filtre B. — a5, mélangeur vaporisateur, chauffé en partie par le foyer, d’où le mélange d’air, de vapeur et de pétrole s’échappe et brûle sans bruit en a1. — D', d, D, chasse de vapeur, pour le nettoyage, après avoir fermé e.
- Dans les soupapes de la Ashlon Valve C° (Boston et Chicago) la vapeur s’échappe, quand la soupape se lève, partie par le siège, partie par les trous I (fig. 49 et 5i) percés dans le haut de la soupape, et partie par des trous percés dans le siège, et dont l’évacuation se fait à l’atmosphère par un conduit de section réglée par la vis H. Cette vis permet ainsi de régler la pression de la vapeur sous la gorge, et, par suite, l’allure de la soupape. Des lettres 0 et S, marquées sur la vis ÏI, indiquent la rotation qu’il faut lui imprimer pour augmenter ou diminuer la sensibilité de la SOU-
- CI Bulletin de la Société d} Encouragement de mars 1890, p. 151. G. Richard, La chau-dière locomotive, p. 17, et le brevet américain 5o5545, de 1893.
- C) Revue générale des chemins de fer, mars 1893.
- W Vicaire (Annales des mines, 7e série, vol. XIX, p. 92). A signaler comme appareils auxiliaires de sûreté : Niveaux d’eau Ashby
- ( American Machinist, 29 janvier 1891). Fish-burn (Scientijîc American, 10 février 1893, p. loi). Mac Farlane et Barrett (id., 6 juin 1891, p. 355). Manomètres Bristol (Engineering, 20 janvier 1893, p. 63). Emery (brevet anglais 2776, de 1883). Robinets de jauge à poids, Universal Gauge Cock C° (American Machinist, 8 mai 1890).
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- Fig. 48. — Foyer à résidus Engie.
- A, réservoir chauffé en DE par ia vapeur A de la chaudière B, d’où les résidus du pétrole vont, par G, G', se hrùler partie au tube I, à injection de vapeur F4, partie sur la grille, d’où les matières incombustibles s’évacuent par J, K, L.— G et H, tubes à robinet 1 et 2, permettant de chauffer et de purger I et K.
- de la Ashton Valve G0. Ashton.
- papa. Enfin, chaque fois que l’on perce dans la soupape, en I, un trou de 0 m. 005 de diamètre, son retard augmente de o kilogr. 35 par centimètre
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- carré : en entendant par retard de la soupape la quantité dont elle laisse, en plein débit, la pression dépasser celle du timbre. Une soupape de ce type, et de o m. îoo de diamètre, coûte 35o francs.
- La soupape pour locomotives de la même compagnie, représentée par la figure 5o, est, comme on le voit, parfaitement enfermée, protégée contre toute tentative de calage, et abritée de la poussière.
- La soupape représentée par la figure 51 est tout à fait silencieuse. Sa vapeur s’en va, au tcnder, réchauffer l’eau d’alimentation, mais sans que
- la pression puisse augmenter sur sa face, toujours en communication avec l’atmosphère par les trous 14 de son couvercle.
- Dans la soupape de Kinney (American Steam Gauge C°, Boston) le réglage s’opère (fig. 53) en étranglant plus ou moins son échappement par un anneau J, que l’on monte ou descend par un écrou H. Cet écrou, à loquet O, est divisé par des encoches correspondant à une variation de pression du ne livre par pouce carré ( o kilo gr. 07 ) en plus ou en moins, suivant le sens de la rotation de H. La soupape est surmontée d’un assourdis-seur I, constitué par une cloche dont la vapeur ne peut s’échaper que par
- Fig. 5i. — Soupape silencieuse Ashlon.
- 5, vis, à contre-écrou 6, réglant, par 8, la’charge du ressort 10 sur le pointeau g de la soupape 3.
- I, trous percés dans la soupape 3, correspondant à ceux J du siège. H, vis réglant l’échappement delà vapeur dérivée par i, J. 14, trous une série de petits trous, après avoir empêchant toute surpression sur la soupape. , ri î • • ,i • .
- r v traverse des chicanes qui en réduisent
- la pression, et en éteignent plus ou moins le bruit (J).
- La soupape pour locomotive de la Crosby Steam Gange and Valve Cu (Boston) est aussi (fig. 54) disposée de manière à amortir le bruit de la vapeur, quelle réduit en effet très notablement, sans entraîner de contre-pression sensible sur la soupape. Une soupape de o m. 075 coûte 470 francs.
- La soupape de la même Compagnie, représentée par la figure 56, aussi
- W Jd. Soupape Richardson. Fornoy, Catechmn of the Locomotive, p. $ho, édilion.
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- h\
- Fig. 5a et 53. — Soupape silencieuse réglable de Kinney.
- F, f, cloche enveloppe en deux parties. G, visa contre-écrou F2, réglant par E la charge du ressor! D sur le pointeau G' de la soupape B. H, écrou à loquet O, réglant par K la hauteur de l’anneau J par rapport au siège A'.
- Fig. 5A et 55. — Soupape silencieuse de Crosby.
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- pour locomotives, est à deux sièges plats : le grand, V, par laquelle la vapeur s’échappe directement dans l’atmosphère, et le petit, W, par où elle s’échappe au travers des orifices E, plus ou moins étranglés par l’an-
- Fig. 56. Fig. 67.
- Soupape double de locomotive Crosby. Soupape marine Crosby.
- K, enveloppe de la soupape à vis L, réglant la A, tige ayant un petit jeu vertical dans son écrou B, charge du ressort S ; B, soupape à guides C et chargée par le ressort S, réglé en M, et qui permet X, et à deux sièges, V et W, dont le petit, W, d’essayer la soupape par le levier I; C, soupape <à
- laisse la vapeur s’échapper, par E, sur l’an- siège à 45 degrés D, avec rebord F, percé de trous
- neau G, qui en règle la réaction. correspondant plus ou moins avec ceux de l’écrou
- crénelé G.
- neau de réglage G, de manière à exercer sur la soupape la poussée compensatrice. Cette poussée augmente, en effet, avec la levée de la soupape et la tension de son ressort. Les sièges V et W étant plats, il faut les roder, ainsi que ceux de la soupape, non pas l’un sur l’autre, mais séparément, sur un marbre bien dressé : ils tiennent, paraît-il, mieux et plus longtemps
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- que les sièges coniques. Cette soupape, parfaitement étudiée, est très répandue aux Etats-Unis.
- Il en est de même de la soupape pour chaudières fixes et marines représentée par la figure 5 7, que l’on peut ouvrir par sa tige À, et régler au moyen de l’écrou G, qui étrangle plus ou moins l’échappement de la vapeur par les trous verticaux percés dans le rebord F du siège. Ces soupapes sont établies d’après le règlement de l’Amirauté américaine, qui prescrit, pour les sièges, une inclinaison de A5 degrés, et, comme section, au moins les o,oo35 de la surface de grille, ou un demi-pouce carré par pied carré de grille.
- Les sièges de ces soupapes se font souvent en nickel très dur, peu oxydable, et qui résiste très longtemps. Une soupape de 0 m. o5o coûte, avec siège en bronze, i5o francs, et 190 francs avec siège en nickel.
- Fig. 58 à 60. — Soupape Meady-Crosby.
- E, c, e', levier fou sur g, avec taquets es, es, que l’on peut faire agir isolément ou simultanément sur les camesp et g2 des manchons ¥/et Gg\ dont les excentriques/3 et gz soulèvent, en c', les glissières G, c, c2, enmanchées par c sur les tiges B et B' des soupapes.
- Les figures 58 à 60 représentent une paire de ces soupapes, avec manœuvre par un levier E, fou sur son axe g, et qui entraîne simultanément ou l’une après l’autre, par les butées de ses taquets e2, e3 sur les camesf1,
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- hk
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- g1, les excentriques y^et#3, qui soulèvent les soupapes normalement, et sans aucun coincement de leurs tiges, par les coulisseaux C, c.
- Le réglage de la soupape Coale s’opère (fig. 61) en tournant, par l’excentrique c, à carrelet E, l’anneau C, de manière à étrangler plus ou
- Fig. 61 à 63. — Soupape Coale. — Coupe verticale diamétrale; détails du régulateur et de la soupape B.
- B b\ soupape à gorge x, guidée en a b et en ¥. E, carrelet d’un excentrique e, qui fait pivoter l’anneau C en c de manière à régler l’échappement de la vapeur sous la gorge par les ouvertures a'1 a3 et la réaction de la soupape. A'A'y, capacité annulaire, par où la vapeur s’échappe par les trous zz, puis par les trous 1. g, tige de réglage du ressort G de la lige h. II/t', levier de manœuvre de la tige h.
- moins les orifices ak, c, par lesquels une partie de la vapeur s’échappe de la gorge x. La soupape, chargée par un ressort G, à réglage#, est ma-nœuvrée par une tige h, avec levier H et ressort de rappel. Le hruit de la vapeur est étouffé en z et I, et la soupape fait , en b'1, joint étanche sur son
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- enveloppe A3. C’est un frottement sujet à s’encrasser : il vaudrait peut-être mieux tolérer une certaine fuite, qui s’évacuerait par des trous au
- haut de A3, de manière à éviter toute contre-pression.
- Je rappellerai enfin la soupape de Richardson, déjà ancienne et fort répandue aux Etats-Unis, dont le réglage s’opère (fig. 6à) en vissant plus ou moins le bord c' de la gorge, à vis de fixation KL, réglage qui présente l’avantage de ne pouvoir être dérangé sans que l’on s’en aperçoive
- Les injecleurs — L’injeclcur double aspirant de Hancock(3) est l’un des plus répandus aux Etats-Unis; son fonctionnement est le suivant : par un seul grand levier «c (fig. 66), pivoté en à, et qui commande deux-autres leviers, pivotés en h et en d.
- Quand le grand levier occupe la position ac, comme en fig. 6 5, le tiroir F ferme les deux orifices de vapeur j et k. Lorsqu’on le tourne de droite à gauche, de la position ac vers aV, le tiroir F commence par ouvrir l’admission de vapeur/, en même temps que les deux soupapes de trop-plein I et J. La vapeur ainsi admise aspire par DEàl l’eau de B, et s’échappe avec elle par les trop-pleins I et J. Une fois ce courant d’eau établi, on continue à pousser le levier ac vers la droite, de manière qu’il ferme la soupape I; de sorte que l’eau qui continue à être aspirée par B monte jusqu’au ni-
- Fig. Gé. — Soupape Richardson.
- C , soupape à gorge G, avec bord G', fileté et crénelé, de manière à pouvoir être exactement réglé par la prise des vis L dans ses créneaux. B, siège à gorge fixe a.
- 0) Voir aussi les soupapes américaines de Aschroft, Pearson, Nicholson( Gustave Richard, La chaudière locomotive, p. 273, 280 et 286). Hill. Kunkle (Scienlijîc American, 26 juin 1886, p. 4o2, g juillet 1892, p. 18, et brevet américain 524208 de 1894). Lonergan et Lvnde ( American Machinist, 2.5 décembre
- 1886; 27 août 1891). Felk-Frazier {American Journal of Railway Appliances, 1" avril 1886, p. i64).
- W Voir VAnnexe, p. 4gé.
- W Gustave Richard, La chaudière locomotive, p. 397.
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- AO
- veau du convergent H; après quoi, le ^levier ac, arrivant en a'c\ ouvre l’admission de vapeur k au refoulement QG, ce qui remplit la chambre S d’un mélange d’eau et de vapeur s’évacuant par le trop-plein J. Enfin, quand ac arrive en «V, il maintient R ouvert, et ferme le trop-plein J, de sorte que le refoulement s’opère à la chaudière par le clapet C.
- Fig. 65 et 66. — Injecteur double Hancock.
- A , admission de la vapeur. B, M, L, aspiration de l’eau. O, trop-plein. C, refoulement à la chaudière, ca, levier pivoté en 6, et articulé aux leviers (ad) et (ghi) pivotes en d et en h. F, tiroir mené par le bras k, calé sur h, et permettant d’admettre la vapeur entre K, D, E, puis en K et en Q, G, H. — N, R, chambre intermédiaire entre L et la chambre de refoulement S. I et J, soupapes intermédiaire et de trop-plein, conjuguées par le balancier edf. V, clapet de retenue.
- On reconnaît facilement sur l’injecteur Parle et Wilkinson, représenté par les figures 67 à 70, les principales particularités du type précédent, notamment les tubes convergents d’aspiration a'1 et de refoulement b-1.
- Dans la position (fig. 70), l’admission de vapeur a est tout à fait fermée. Pour amorcer l’injecteur, on tourne le levier d1 dans le sens de la
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- Fig. 67 à 70. — Injecteur double Park et Wilkinson. Détail de la triple soupape. Élévation.
- Coupe 3-3, et coupe longitudinale.
- d2 d3, levier manœuvrant par d'la tige J9 de la triple soupape &, J5, 615, en même temps que, par (d5, c9, c’2, cu), la soupape c13 du trop-plein b2S b28. a, admission de vapeur en a20. — a2'1, 3o, pointeau d’amorçage en a9 a1-. — a\ aspiration de l’eau, a3, clapet de retenue. bs, petite soupape, accrochée à 6° en b1 h80, avec siège 6° b'', dans la grande soupape 6, à trous b2, siège b', guides 613, lumières bl\ prolongée par une troisième soupape è15, à guides b18, et ouvertures graduées b'9.
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- flèche 20, de manière à ouvrir d’abord la petite soupape d’amorçage b'1 située (fig. 67)3 l’intérieur de la grande soupape de sorte que la vapeur passe à l’aspiration a par les trous b2, bn et la chambre a26. De là, cette vapeur passe à la chambre intermédiaire a1'2, d’où elle se rend à la chambre à22, partie par la soupape c', quelle ouvre automatiquement, partie par le refoulement b21 ; puis elle s’évacue définitivement de b22 dans l’atmosphère par la soupape c15 à24, alors ouverte par son levier, au tra-
- ----q—
- Fig. 71. — Injecteur double Derby.
- A, levier manœuvrant simultanément, par G, la soupape d’admission de vapeur b, à tige D, et la soupape de trop-plein/, à lige E. — F, soupape régulative. — e, soupape automatique d’amorçage, c d, chambre d’admission de la vapeur en G. H, chambre de refoulement. I, tube de refoulement. G, tube d’aspiration, avec trous régulateurs en g.
- vers de la chambre b25 et du trop-plein à26. Par cette opération, la vapeur chasse l’air de l’injecteur et aspire l’eau de a’ en a12. Une fois le courant d’aspiration ainsi établi, on ouvre la grande soupape de vapeur à, puis la soupape à15, qui, grâce à la forme bw de ses ailes (fig. 67), admet graduellement la vapeur au tube de refoulement b20, qui prend 1 eau de la chambre intermédiaire a12, et la refoule en b21, d’où elle s’échappe, comme précédemment , au trop-plein b26.
- Le levier d2 continuant toujours son mouvement, ferme alors la sou-
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- pape c15, de manière à déterminer en à22 une surpression suffisante sur a12, pour fermer la soupape automatique c'; puis c15 se ferme complètement, en même temps que b et è13 achèvent de s’ouvrir en grand et de refouler le jet dans la chaudière par le clapet a?. Pendant ce refoulement, l’impulsion du jet maintient en b'2'2 une pression supérieure à celle de la chaudière, de sorte que la soupape c' reste automatiquement fermée. En outre, la position de cette soupape est telle que l’eau refoulée en a12 par l’aspirant a8 noie l’entrée du tube de refoulement à21 avant d’atteindre le siège c, de sorte que la vapeur se trouve en pleine eau dès son admission à b21 : c’est une particularité intéressante, qui assure l’amorçage rapide de cet injecteur.
- On retrouve (fig. 71) la soupape d’amorçage dans l’injecteur double de J. Derby, type Metropolitan, construit par la Hayden and Derby manufactu-ring C% de New-York.
- Pour amorcer l’injecteur, on tire le levier A vers la gauche, jusqu’à ouvrir seulement la soupape d’amorçage b par sa tige D, mais sans fermer la soupape de trop-plein f, solidaire de D par CE.
- La vapeur ainsi admise en c et en d passe, au travers du régulateur F, au tube aspirant, et l’eau ainsi aspirée, puis refoulée en H par G, passe au trop-plein par ef. Une fois l’amorçage bien établi, la continuation du mouvement de A ouvre l’admission de la vapeur au tube refoulant I, la soupape e se fermant automatiquement, comme c' en fig. 70, et Z’se fermant par CE.
- Le tube d’aspiration G est percé en g de trous qui laissent, aux basses pressions, l’excédent de l’eau aspirée retourner à l’aspiration, tandis qu’ils augmentent, au contraire, l’aspiration d’eau aux hautes pressions. Aux pressions normales, pour lesquelles on a établi l’injecteur, ces trous ne jouent aucun rôle, mais ils permettent, comme on le voit, d’augmenter l’élasticité de son fonctionnement.
- Cet injecteur fonctionne sur un grand nombre de locomotives, notamment sur des compound, à des pressions allant jusqu’à i5 atmosphères.
- L’injecteur.double de Laux est (fig. 72) remarquable par sa grande simplicité. Dans l’état figuré, l’injecteur est représenté en pleine marche, avec son trop-plein K fermé, et la vapeur, admise en B, se bifurquant au refoulement par E, et à l’aspiration c par 3, 4, G. Lorsqu’on amorce l’in-jecteur avec K ouvert, l’abaissement de K par h commence, avant de fer-
- Gohité 15.-I. U
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- mer le trop-plein, par ouvrir un peu, par L, M, N, O, la soupape de vapeur F, sans sortir sa tête 2 de d', de manière à admettre un peu de va-
- Fig. 7a et 78. — Injecleur double Laux.
- k, tige manœuvrant simultanément, parL, M, N. O, la soupape du trop-plein K et la soupape F a, d’admission de vapeur en E, suivant B, d', d, 3, k, F. — H, amorçage et aspiration par C. S, trop-plein.
- peur en G et en H; puis, une fois l’amorçage fait, on ouvre en grand F, et l’on ferme K, comme sur la figure.
- L’injecteur simple de RI. Desmond, construit par la Hayden and Hardy C°,
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- est (fig. 7 A) pourvu d’un dispositif lui permettant de fonctionner à volonté a haute ou à basse pression. Ce dispositif consiste en une pièce C,
- Fig. 7k et 75. — Injccleur à réglage automatique Desmond.
- C , lanterne avec ajutage d’aspiration h, où la vapeur arrive, quand la soupape F est ouverte par g, au travers des trous/2, et reste, lorsqu’on marche à haute pression,appliquée,par cette pression, dans la position fig. 7/1, où elle étrangle le plus possible l’entrée de l’eau en a.
- avec ajutage divergent d’aspiration /t, où la vapeur arrive, quand la soupape F est ouverte, par les trous fl en fig. 75. Lorsqu’on marche à haute pression, cette pièce occupe la position indiquée en fig. 7 A, où elle reste appliquée par la pression de la vapeur, et où elle étrangle le plus possible
- ù.
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- Fig. 76 à 78. — Injecteur Dodge.
- j, levier articulé en k, sur la bielle Inm et que l’on peut fixer sur la crémaillère dw de u, par le cliquetpqso, à ressort t.
- — c'e'h, glissière de «, articulée ixj en h, de manière que j manœuvre à la fois: par i, la soupape d’admission de
- vapeur par l, la soupape d’aspiration d’eau U ; par e et ses tocs, la soupape de trop-plein m', filetée en 0' sur sa
- lige n' de façon à pouvoir facilement se régler et rattraper son usure. — l', vis permettant de régler la soupape k1. g,
- g\ Z>, b', boulons assemblant les trois parties a, a' et/de l’injecteur. 3, admission de la vapeur au cône h, percé d’alvéoles i, permettant de le dévisser de a au moyen d’une clef. — 4,5, chambre d’aspiration.
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- l’entrée de l’eau dans le convergent a. Quand on marche à basse pression, la pièce C occupe, au contraire, la position fig. 75, ou elle ouvre en grand l’entrée du convergent a. Le rôle du régulateur C rappelle, comme on le voit, celui du piston automatique de l’injecteur Sellers.
- L’injecteur de Dodge rappelle (fig. 76) par son aspect extérieur celui de
- Sellers. Il est divisé en trois pièces a', a et f, réunies par des boulons b'b', grg\ qu’il suffit de défaire pour avoir accès à toutes les pièces intérieures. Son fonctionnement, qui n’a rien de bien particulier, s’explique parles légendes des figures 76 à 78.
- figure 79, construit par la Pcn-berthy Injector C°, de Detroit, est remarquable par sa grande simplicité. Son ajutage de refoulement I est percé d’un trou J, par où l’eau pénètre afin de faciliter l’amorçage. Une fois l’injecteur lancé, il ne passe plus d’eau en T . . n i .1 J, et la fermeture automatique de
- rig. 79. — Injecteur Penherthy. ’ 1
- . „ n ü 1 • • 1 1 la soupape de trop-plein L v em-
- a, aspiration de 1 eau en C. — r, admission de la vapeur ri r r J
- en g. h , clapet de trop-plein, i, soupape du trop- pêche toute rentrée d’air. Le tube I plein M, empêchant toute rentrée d’air, et accessible ,, , 1 r i, r p.
- en dévissant le bouchon Kinc. — I, tube de refoule- fortement Calé pal 1 écrOU U,
- ment, à trou d’amorçage J, serré par OP, sur la qu[ en appuie Je collet N Sur la cloison élastique a. 1 . 11
- cloison 2, assez mince pour se prêter par son élasticité au maintien d’un joint étanche. Le type DD débite, sous une pression de vapeur de 5 kilogr. 6, A m. c. 20, 3 m. c. 13 et 2 m. c. 20 à l’heure, pour des aspirations respectives de 1 m. 20,3 m. 60 et 6 mètres: prix, 3oo francs.
- L’injecteur de Mach, construit par la National Tube Works C° (Boston), également très simple (fig. 80), est l’un des plus usités sur les locomotives
- L’injecteur représenté par la
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- américaines. Il suffit d’enlever la culasse g pour avoir dans la main toutes les pièces de l’injecteur.
- Fig. 80 à 82. — Injecteur Mack. Ensemble. Détail du cône b et de sa lanterne e.
- b, cône d’admission de vapeur emmanché dans a' par a2b', maintenu par la lanterne h. e, évidée en 3, appuyée en 2 sur b', et pressée en 5 par le joint 6 de la culasse g.
- Fig. 83. — Injecteur Hart.
- Le fonctionnement de l’injecteur de Hart, construit par la Sherwood Ma-nufactaring C°, de Buffalo, est (fig. 83 à 88) excessivement simple.
- Quand on tourne la manette/, pour amorcer l’injecteur, on ouvre
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- d’abord (fig. 86) seulement l’admission de vapeur i, celle m de l’eau restant fermée; puis cette aspiration s’ouvre graduellement, à mesure que
- Fig. 84 à 88.— Injecteur Hart. Coupe longitudinale. Coupes 3-3 et 2-2.
- Détail dn fonctionnement.
- 6B , admission de vapeur. — D, aspiration d’eau. H ,4, soupape de trop-plein./, manette pivolée en p', filetée en 6', commandant par ie' l’admission de vapeur, et par (q, o, p, n, K ) l’admission d’eau, m, prolongement de K, permettant d’ouvrir graduellement l’admission dd'l, de l’eau. — c, tube de vapeur à cône e. —F, tube de refoulement, avec orifices de trop-plein gg.
- l’admission de vapeur se fait plus en grand, jusqu’à la pleine admission (fig. 87). On diminue ainsi, comme on le sait, notablement les crache-
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- ments ou pertes par le trop-plein pendant l’amorçage. L’injecteur n° 10, qui débite I ni. c. 20 par heure, coûte 300 francs; le n° 28 débite 12 m. c. 700 (prix A5o francs). Ces injecteurs fonctionnent à des pressions variant de 3 à 10 atmosphères, avec une aspiration de Am. 5o. Les injecteurs analogues, du type B, fonctionnent jusqu’à 1 h atmosphères, avec des
- Fig. 89 et 90. — Réchauffeur détartreur Hopes.
- aspirations de 7 m. 20, et de l’eau à 70 degrés. Ils sont construits à Londres par Green et Boulding
- Les réchauffeurs d’alimentation employés aux Etats-Unis sont, pour la plupart, soit tubulaires, et sans particularités bien nouvelles(2), soit dérivés
- O) Voir aussi les injecteurs américains de Hunt, Jenks, Part, Rue, Sam, Seliers (Gustave Richard, La chaudière locomotive,p. 384 ). Calvin (American Journal of Railway Ap-pliances, 3o août 188A). Hall, Jenks (American Machinist, 3o août, 3i janvier 1885).
- (2) Goubert, Olis (American Machinist, 16 janvier, 11 décembre 1886). Wainwright (Appleton’s Cyclopœdia. Supp., p. hhh'). Warner (American Engineer, 21 décembre 1885, p. 276, 2titi). Whellock (Eleclrical World, ier avril i8g3, p. 35a).
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- plus ou moins directement du réchauffeur purificateur ou détartreur de Schau^ dans lequel l’eau, réchauffée d’abord par la vapeur d’échappement, puis par la vapeur vive de la chaudière, dépose ses principales impuretés calcaires sur des plateaux ou dans des poches de dépôt convenablement disposés, et passe à la chaudière presque toujours après avoir été, en plus, filtrée, par exemple, sur un lit de coke(2).
- —- A
- Én F '
- Fig. 91. — Récliaufifeur Pcck Wlieeler.
- E, échappement de la machine ail condenseur à surfaces J. — P V, pompe à air et à circulation, dont la vapeur s’échappe par v en R, et dont l’eau est refoulée parp dans la bâche B. V'P', pompe alimentaire aspirant l’eau de B par p’1, et la refoulant parp' en R, d’où elle passe, par m, en R', n, tuyau amenant, do A, la vapeur de la chaudière T en R', d’où sa condensation retourne en T paru'. — R ', refoulement de l’eau de R' en T. C, aspiration de l’eau de circulation.
- L’un des plus employés parmi ces appareils est celui de la Ilopes Manu-facturing G0, représenté par la figure 89. La vapeur d’échappement, admise en I, sort par O, après avoir réchauffé l’eau d’alimentation, qui, admise par le haut de l’appareil dans le grand plateau supérieur A, se déverse, des bords de ce plateau, sur deux rangées d’auges analogues, pour s’échapper ensuite par P, et passer à un second appareil analogue plus petit, où elle est chauffée par la vapeur vive de la chaudière : elle pénètre enfin dans la chaudière même, après s’être débarrassée de son huile par filtration. Les plateaux A sont faciles à retirer pour leur nettoyage, et la
- T Adrian Brick Mach. C° [American Machinist, 28 juillet 1888). Winton [American Journal of Railœay Appliances, i5 mai 1884). Bell (Scientijic American, 3i mars i8g4, p. 197). — (3) Coclirane (American Machinist, 29 février 189A). Colles (brevet américain 5a33a6, de 189A ).
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- vapeur ne subit aucune contre-pression du fait de son passage au travers du réchauffeur.
- Dans le système de Peck Wheeler (fig. 91), l’eau provenant de la con-
- Fig. 92. — Réchauffeur Worthington. Ensemble de l'installation.
- A., réchauffeur détaillé en (fig. g3 à 102) C, pompe aspirant par D l’eau de la bâche du condenseur B , la refoulant par E au réchauffeur A, et recevant sa vapeur motrice du tuyau N, par la valve régulatrice 10, commandée par le flotteur 11 de B. — F, pompe alimentaire aspirant l’eau de A par G, la refoulant à la chaudière par H, et recevant sa vapeur par L, N et le robinet a (fig. 93).
- densation de la vapeur dans le condenseur à surface J est aspirée, de la bâche B de ce condenseur, à la température de 5o degrés, puis refoulée au réchauffeur R, oit elle est portée à 90 degrés par la vapeur d’échappement des pompes v et v', et d’où elle passe au réchauffeur R', qui la porte presque à la température de la chaudière, par la vapeur vive de cette chaudière. On obtiendrait ainsi, outre une plus grande durée des chaudières, moins fatiguées par les dilatations et les dépôts, une économie de combustible qui varierait, suivant les cas, de 6 à 10 p. 100, «et une
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- augmentation de i5 à 20 p. 100 dans la puissance de vaporisation de la chaudière
- La disposition d’ensemble des réchauffeurs Worthington est facile à saisir sur le schéma (fig. 92). L’eau aspirée du réservoir B, qui peut être la bâche du condenseur, par la pompe G, est refoulée au réchauffeur A, d’ou
- Üû ; |
- Fig. g3 à g5. — Réchauffeur Worlhington. Coupe médiane. Coupes 3-3 et h-h.
- EQ, refoulement de l’eau de la bâche B (fig. 92 ), par la pompe du réchauffeurC, au travers de la soupape i3 (fig. 101 ) dans le réchauffeur A. G, aspiration de la pompe alimentaire F (fig. 92). I, admission de la vapeur d’échappement au travers de la soupape 21-23 , à dash-pot 23-5, réglable par la tige filetée 2/1, à manette 25 et contre-écrou 26. R, flotteur à bras 28, commandant par 29-32 le robinet a (fig. 96 à 102), et pouvant être commandée à la main par 3ê...3.
- elle s’échappe, par G, à la pompe alimentaire F. La pompe G du réchauffeur reçoit sa vapeur motrice du tuyau N, par la valve régulatrice 10 , que le flotteur 11 commande de manière à arrêter automatiquement la pompe G quand le niveau baisse en B.
- L’eau pénètre dans le réchauffeur A en Q (fig. 93) au travers d’une soupape 13 (fig. 101) à ressort réglable, disposée de manière à lapulvé-
- G) Voir Y Annexe, p. 007.
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- riser au droit de la vapeur qui arrive tout autour d’elle par le tuyau I et les trous du barillet 20, de façon à se mêler intimement à l’eau. La vapeur entre au réchauffeur au travers d’une soupape 21, à dash-pot 5 , em-
- Fig. 96 à 102. — Réchauffeur Worthington. Détail du robinet a (fig. 98). Coupes 6-6
- et 7-7 de la soupape 18.
- « , robinet commandé, de 29, 32 , 35 par le flotteur R (fig. 94), avec rattrapage d’usure et bouchon de visite en 38, 3g, 36, 37, et taquet de réglage 4. — 13, soupape à guides 12. 14, avec pulvérisateur étoilé 15. 2, et ressort 16 , dont la charge est réglée, de la manette 19, par la lige 18.
- pêchant tout retour d’eau du réchauffeur à I, et que l’on peut régler ou condamner par la tige 24.
- Afin de régler automatiquement la marche des pompes G et E, la vapeur
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- leur arrive des tuyaux N etO (fig. 92) reliés à la chaudière par le tuyau L et le robinet A, que commande le flotteur R. En temps normal, ce flotteur maintient le robinet A dans la position fig. 99, où il admet la vapeur à la fois en O et en N. Quand le niveau s’élève dans le réchauffeur, on ferme (fig. 99) la vapeur N à la pompe C; si le niveau baisse, au contraire, on ferme l’admission O de la pompe alimentaire C, et l’on ouvre N. La pompe alimentaire est ainsi régularisée en fonction de deux niveaux : celui de l’eau dans le réchauffeur, par a, et celui de la bâche, par la valve 1 0.
- Ces réchauffeurs ont été appliqués avec succès principalement à bord des navires, pour utiliser la vapeur d’échappement des machines' auxiliaires (1h
- W Génie civil, a5 février 189.3, p. 267. A citer : I’alimentateur Sintz (American Journal 0/ Railway Appliances, iermai 1885); les pompes alimentaires Worthington, Deane, Knowles (American Machinist, 27 octobre 1888); les régulateurs d’alimentation Forbes (brevet américain A67717, de 1892); Bos-worth (Crosby Gauge G0, Boston), Terre haute C° (American Machinist, 29 août 1889); les filtres et épurateurs d’alimentation Bell
- (Scientijic American, 13 mars 1894, p. 1 97 ) ; Blessing (American Machinist, h décembre 1886); Baragwanalh, Colles (Revue technique de l’Exposition de Chicago, p. i3i et i36); les purgeurs Edwards (American Machinist, 17 juillet 1886), Crosby, Gassett (brevetaméricain 5o8 3oo, de i8g3); le dégraisseur de vapeur Lowden (American Machinist, 21 juillet 1888).
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- II
- LES MACHINES A VAPEUR.
- Il y avait, à l’Exposition de Chicago : 2 3 machines à un cylindre d’une puissance totale de 3,700 chevaux; h h compound faisant ensemble 21,155 chevaux; 8 machines à triple expansion faisant 8,4-2 5 chevaux, et une machine à quadruple expansion de 3,000 chevaux: soit, en tout, 85 machines, d’une puissance totale de 36,380 chevaux. Parmi les exposants, on peut citer, au premier rang comme importance, la Compagnie Westinghouse, Church et Kerr, avec six machines de 1,000 chevaux, et la Compagnie Âllis, de Milwaukee, avec sa grande compound à quadruple expansion de 3,000 chevaux. Nous ne pouvons évidemment décrire toutes ces machines, plus imposantes, en général, par leur importance même que curieuses par leurs nouveautés; nous nous bornerons à une courte monographie des plus intéressantes d’entre elles, en insistant plus particulièrement sur la classe importante des machines rapides, et à la description des détails de construction qui nous ont paru les plus dignes d’intérêt soit en eux-mêmes, soit comme s’écartant le plus de la pratique européenne (1h
- De même que pour les chaudières, et comme il fallait s’y attendre, la plupart des machines exposées à Chicago ne présentaient que peu de nouveautés par rapport à celles qui figuraient à Paris à l’Exposition de 1889.
- 0) Parmi les machines tout à fait spéciales, il faut citer quelques moteurs au gaz ammoniac liquépé, notamment ceux de J. Mac-Mahon ( Anhydrous ammoniac gas as a motive power, by W. Morgan Draper, American Society oj mechanical Engineers, août 1898, vol. XIV, p. 762. Revue industrielle, 18, a5 novembre 1893. Génie civil, 19 mai 189 A ). Brevets américains. 525858 et 52585g, de 1891. Mais les essais de ces machines et d’autres analogues n’ont, jusqu’ici, justifié en rien de définitif les espérances de leurs inventeurs. ( Thurslon, Essais de machines et chaudières à vapeur, p. 452). Consulter à ce sujet: Hirn,
- Théorie mécanique de la chaleur, vol. If, p. 90 et 115. Ilaton de la Goupillière, Cours de Machines, vol. I, p. 84g, ainsi que les brevets anglais de Baudot (n° 2531, de 1871 ), Boutet (1801, de 1882), Campbell (33oo, de 1886), Fiot (3358, de 1865), Flandrin (611, de i865), Geisenberger (3o56, de 1871), Gamgee(zéro Motor), i45i, de 1881, et The Engineer, 22 avril 1881, p. 2g5, Ilcaton (7274, de 1888), Hozacli (6463, de i8g3), Kellogg (3ioo, de 1881), Ker-kado (3766, de 1872), Lamm (617, de 1871), Lapène (1164, de 1859). Nishagawa ( 1317, de 1876).
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- Les machines fixes sont de plus en plus puissantes, mais bien faibles encore à côté des types de la marine, et l’on tend toujours à rendre ces machines de plus en plus ramassées, en augmentant leur énergie par l’emploi de plus hautes pressions et de vitesses plus rapides. C’est souvent, si l’on considère l’économie de vapeur et d’entretien, moins un progrès que la conséquence de nécessités spéciales imposées par le peu d’espace dont disposent certaines grandes installations de force motrice, notamment les installations électriques dans les stations centrales, les grands hôtels, etc. On est arrivé d’autre part, pour satisfaire à un grand nombre de'cas ou la surveillance est difficile et peu sûre, à la création de machines de puissance moyenne : jusqu’à une centaine de chevaux, très robustes, parfaitement équilibrées, à frottements bien abrités et très abondamment graissées, capables de marcher des mois sans s’arrêter, et avec une surveillance presque nulle. Ces machines rapides, peu coûteuses parce que les parties essentielles sont seules finies avec soin, ne sont pas toujours bien économiques de vapeur; mais elles répondent à un besoin: à tous les cas où il faut, dans un début, avant tout s’installer vite, à peu de frais, marcher sûrement , sans trop s’inquiéter du charbon, quitte à monter ensuite, si l’affaire réussit, une installation définitive mieux étudiée; et elles se sont, à ce titre, très rapidement répandues aux Etats-Unis.
- En dehors de ces variétés importantes et de quelques groupes nettement spécialisés, comme les machines de pompes, par exemple, la machine à vapeur américaine est presque toujours du type Corliss horizontal, à marche lente et à longue course, comme l’indiquent les chiffres du tableau suivant (page 6A).
- Beaucoup de ces machines sont sans condensation, soit par manque d’eau, soit parce que l’on veut, comme nous l’avons dit plus haut, réduire le plus possible les frais d’installation. Les machines compound à double, à triple et même à quadruple expansion sont, au contraire, presque toutes à condensation. Les machines compound à double expansion sont aujourd’hui très répandues aux Etats-Unis, même parmi les machines à grande vitesse, et l’on n’en conteste plus l’économie; il n’en est pas de même des machines à triple et quadruple expansion, dont des ingénieurs très compétents, comme M. Reynolds(1), par exemple, contestent encore l’utilité, sauf pour les grandes puissances et avec des pressions très élevées.
- m American Machinist, a5 janvier 1896, p. 2.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- DIMENSIONS NORMALES DES MACHINES CORLISS AMERICAINES, D’APRÈS STANWOODW.
- C Y LI DIAMÈTRE. N DR E. COURSE. TOURS par MINUTE. VITESSE DU PISTON par seeonile. INDI NOMINALE. PUISSANCE QÜEE EN CI1EVA PRATIQUE. ux . MAXIMÀ. DIAMÈTRE. VOLAN LARGEUR. r. POIDS (a).
- millim. 25o millim. 760 9° mètres. 2,25 35 3o à 4o 52 mètres. 2,75 millim. 35o kilogr. 2,200
- 3oo 760 . 85 2,l3 55 5o à 60 70 3,00 4oo 2,700
- 3oo 915 85 2,55 66 60 à 75 85 3,oo 46o 3,200
- 35o 915 80 2,4o 85 75 à 93 110 3,oo 53o 3,6oo
- 35o i,o5o 80 2,80 99 90 à io5 125 3,65 53o 4,000
- £> O O i,o5o 75 2,73 120 io5 ài3o i5o 4,oo 53o 4,5oo
- 4oo 1,220 75 3,00 13 8 12.5 à i5o i75 4,25 55o 4,600
- 46o 1 ,o5o 75 2,73 l52 i3o à 160 190 4,25 63o 5,000
- 46o 1,220 75 3,00 175 i5o à 190 210 4,5o 660 6,800
- 000 i,o5o 75 2,73 180 170 à 210 280 4,5 0 735 5,5oo
- 5oo 1,320 75 3,00 21 5 190 à 23o 260 4>9° 735 7,700
- 56o i,o5o 75 2,73 23o 200 à 245 275 4,5o 735 6,800
- 56o 1,220 70 2,80 244 220 à 265 3oo 4,go 84o 9,000
- 610 1,220 70 2,80 290 260 à 316 36o 4,9° 84o 10/100
- 6io i,4oo 66 3,oo 3o8 276 à 333 382 5,5o 84o 1 i,4oo
- 6io i,5oo 65 3,25 338 3o3 à 365 420 5,5o 94 0 i3,6oo
- GGo 1,220 70 2,80 346 3io à 375 43o 6,10 9°o i3,6oo
- 66o i,4oo 66 3,oo 365 826 à 392 45o 6,1 0 1,000 1 5,5oo
- GGo i,5oo 65 3,2 5 4 00 356 à 43o 5oo 6,10 1,100 16,000
- 710 i,4oo 66 3,oo 420 375 à 45o 520 6,70 i,o5o 15,5oo
- 710 i,5oo 65 3,25 46o 410 à 490 570 6,70 i,t5o 17,000
- 760 1/400 66 3,oo 48o 43o à 520 5g5 7,3o 1,100 16,000
- 760 i,5oo 65 3,25 525 470 à 570 65o 7>3o 1,250 18,000
- (*) Ce poids du volant est donné, à peu près, par la formule :
- <f-S ÈW
- W liv. = 7oo,ooo. JJLi ou W' kil. = A5,5oo,ooo.
- D2iN2
- dans laquelle on désigne par :
- W etW' le poids du volant en livres anglaises et en kilogrammes ;
- d, le diamètre du cylindre en pouces ou en millimètres ;
- S , la course du cylindre en pouces ou en millimètres ;
- D, le diamètre du volant eu pieds ou en millimètres ;
- N , le nombre de tours par minute correspondant h une vitesse de piston de a m. 4o par seconde.
- Je ne dirai rien ici des machines marines américaines, qui n’étaient guère représentées à l’Exposition de Chicago, et qui ne sont pas d’ailleurs en
- O Pressions initiales, 5 k. 5 à 6 k. 3 effectifs. Détente , 4 à 5. Dépense en eau par cheval-heure effectif, î a k. 3 sans condensation, 8 k. 6 avec condensation.
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- avance sur les machines françaises et anglaises W. Je rappellerai seulement les grandes machines à balanciers et h moyennes pressions des bateaux de fleuves. Le balancier, qui dépasse toujours le pont du navire, a permis de donner facilement à ces machines la course suffisante pour actionner directement les roues de leurs navires, dont la vitesse ne dépasse guère 35 tours par minute. Ces machines, que l’on a construites aussi en Angleterre (2), atteignent parfois des dimensions gigantesques : telle est, par exemple, celle du Puritan (3) construite par Fletcher, de New-York, pour la Fall River Line. Le navire, de 4,6 oo tonneaux, à roues en acier de 10 m. 5o sur 4 m. 20 de large, pesant îoo tonnes chacune et marchant à 2 A tours par minute, est mené par une machine compound de 7,500 chevaux: pression maxima aux chaudières 8 kilogrammes, à cylindres de 1 m. 900 et 2 m. 80 de diamètre, 2 m. 70 et A m. 20 de course, avec distribution par soupape du genre Stevens. Le balancier, en fonte frettée par une bande d’acier de om. 2/10x0 m. 230 ,a 10 m. 20 de long sur 5 m. 10 de large au milieu, et pèse 42 tonnes; son tourillon a 0 m. 480 de diamètre. Les manivelles pèsent 9 tonnes ; leurs boutons ont om. 56 x om. 5o de diamètre. I/arbre des roues est en deux parties, de 4 tonnes chacune, ayant 0 m. 70 de diamètre aux portées. La longueur totale des tubes du condenseur à surfaces est de 2 3 kilomètres.
- Bien que relativement très peu nombreuses encore aux États-Unis, les machines verticales commencent néanmoins à se répandre, principalement pour les stations électriques, où elles sont particulièrement appréciées en raison de leur faible encombrement en surface (4b Parmi les types de machines verticales exposées à Chicago, je citerai tout particulièrement la machine de la Southwark Founclry et celles de la Compagnie Westinghouse.
- La machine de la Southwark Foundry était, comme nous l’avons dit,
- W A consulter, sur les machines marines américaines: The Railroad and Enginemng Journal, juillet 1887 et janvier 1888, p. 3o; American Machinist, 2h novembre 1888, 2/1 avril 1890, 17 septembre, 12 novembre 1891, 20 février, 28 juillet 1892, 3i août 1893; Scientijic American, supp., 18 janvier 1890, p. 11707 et 18 juin 1892, p. 13723. Scientijic American, 2 3 avril 18g3 ; Engineering, 24 avril 1891, p. 492, 6 mai 1892, p. 557, 7 avril 1893, p. 4io; The Engineer,
- Comité 15. — 1.
- 25 avril 1890, p. 34o, 2 octobre 1891, p. 272, 19 janvier i8g5, p. 51, et le brevet américain Mosher, 486883, de 1890.
- (2) Engineering, 1" septembre i8g3, p. 365.
- (3) Scientijic American, 7 février 1891. Engineering, 16 janvier 1891.
- w Pouvant aller jusqu’à 1,000 chevaux par mètre carré de base, d’après M. Baker (American Machinist, 18 janvier 189/1, p. 11).
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- une compound Corliss à triple expansion, à cylindres de o m. 5yo, om. 84o et î m. 36o de diamètre sur o m. gio de course; elle actionnait directement, à îoo tours par minute, deux dynamos Siemens de 2,700 ampères à i5o volts chacune. Cette machine pouvait, avec une pression de 11 kilogrammes effectifs, développer de 1,600 à 1,800 chevaux à la vitesse de 100 tours par minute; c’est-à-dire, puisqu’elle n’occupe, dynamo comprise, qu’une surface de 9 m. 80 X 5 m. AA , ou de 53 m. q. 3 ,
- Fig. io3 et 10/1. — Machine verticale à triple expansion de la Southwark Foundry C°. Elévation et vue par bout de la machine et de ses dynamos.
- une puissance d’au moins 3o chevaux par mètre carré d’encombrement. Un seul régulateur commandait directement, par un renvoi qrst (fig. io3), les déclics des quatre robinets de distribution. Les cylindres étaient à chemises de vapeur, mais pas les fonds, ce qui n’est évidemment pas à recommander. Le condenseur à surface, logé dans le bas du socle, avait sa pompe à air commandée par un moteur indépendant. La marche de cette machine était remarquablement douce et régulière(1).
- Les machines Westinghouse, au nombre de six, de 1,000 chevaux chacune, et d’un type plus original, commandaient aussi directement leurs dynamos à la vitesse de 200 tours.
- W The Engineer, 7 juillet 1393. Revue industrielle, 27 janvier 189/i.
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- Les principales dimensions de ces machines, à condenseurs indépendants Wheeler, étaient les suivantes :
- Diamètre du petit cylindre cl.......................... 5/15 nun.
- Diamètre du grand cylindre D........................... 9/10
- Rapport = 2,9.
- Course.......................................
- Diamètre du volant...........................
- Poids du volant..............................
- Diamètre de l’arbre moteur...................
- Portée.......................................
- Diamètre du tuyau d’admission de vapeur......
- Diamètre du tuyau d’échappement de vapeur.. . .
- Hauteur de la machine........................
- Longueur....................................
- Largeur......................................
- Poids.........................................
- Encombrement par cheval...................oma
- Poids par cheval.............................
- ........ 56o
- ......... 3"‘,35
- ........ 12,000 kil.
- ........ 3o5 mm.
- ........ 610
- ........ 2ÔO
- ........ 36o
- ............ 5"\5o
- 4m,5o
- ............ 3m,4o
- ........ 651.
- ,0153, ou 65 ch. 3 par in. c. ......... 65 kil.
- L’arbre de couche, à coude équilibré, tourne (fig. io5 et 106) en un
- bain d’huile, dans le socle qui renferme la bielle motrice et l’excentrique
- 5
- du tiroir de basse pression, à admission fixée aux -g de la course. La distribution du cylindre de haute pression se fait, au contraire, avec détente variable, au moyen d’un tiroir cylindrique de 0 m. 460 de diamètre, que mène un excentrique soumis au régulateur. Cet excentrique commande la tige de son tiroir par un double renvoi, dont le premier arbre a des paliers fixes, tandis que le second tourne dans un long piston maintenu à ses deux extrémités par de Pair comprimé de manière à agir comme un ressort absorbant les chocs aux extrémités de la course du tiroir. Ce piston sert aussi à mettre la machine en train en admettant de la vapeur sur l’une, puis sur l’autre de ses faces, et en manœuvrant ainsi le tiroir après en avoir débrayé l’excentrique. Ces machines, très robustes, et parfaitement graissées, dépensent environ 8 kilogrammes de vapeur par cheval effectif, et n’exigent presque pas de surveillance. Elles sont très appréciées aux États-Unis(1).
- e) A citer, parmi les machines verticales américaines, celles de la Fitchburg C° et de la Philadelphia Eng. Works (Electrical World, 10 février 189/1, p. 191, et 9 janvier 189a,
- p. 27); Bail and Wood (American Macht-nist, 25 juin 1891); Edison General Electric (Engineering, 3 février 1893, p. i34).
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- Le régulateur, représenté par les ligures 107 et 108, est entièrement enfermé dans une boîte montée sur le bâti, autour de l’arbre moteur, et remplie d’huile. Les masses B B de ce régulateur, pivotées en bb, sur les
- Fig. io5 et 106.— Machine compound verticale Westinghouse de 1,000 chevaux.
- Fig. 107 et 108. — Machines Westinghouse. Détail du régulateur au repos et à grande vitesse.
- S, arbre moteur. — C, excentrique pivoté par sa queue c sur le tourillon d, solidaire du plateau A, calé sur S. — BB, masses centrifuges, pivotées sur les axes bb de A, conjuguées par la bielle e, retenues par les ressorts D D, et dont l’une est reliée par la bielle f à l’excentrique C, de sorte que leur écartement fait pivoter cet excentrique autour de cl comme de Gg. 107 à Gg. 108. — ss, taquets limitant l’écartement des masses B B.
- bras de la poulie, et conjuguées par la bielle e, sont articulées toutes deux aux ressorts D, et Fane d’elles seulement, par f, à l’excentrique C, entraîné par le tourillon cl, autour de l’axe moteur. L’huile qui baigne les
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- masses B vient, quand la vitesse change, repousser ces masses en vertu de son inertie, de manière à augmenter la sensibilité du régulateur, en même temps quelle en augmente la puissance en allégeant ses masses.
- Fig. 109 et 110. — Machine Allis à quadruple expansion de 3,000 chevaux. Elévation et plan.
- La grande machine Allis, à quadruple expansion et à condenseur indépendant, avait (fig. 109 et 110) une distribution Corliss-Reynolds, que nous décrirons plus bas : la vapeur passait — en marche normale — du petit cylindre de droite au premier cylindre intermédiaire de droite, au
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- travers d’un réchauffeur, puis de ce cylindre au deuxième intermédiaire de gauche, au travers d’un second réchauffeur, et de ce cylindre à celui de détente finale, au travers d’un troisième réchauffeur. Ces réchauffeurs, disposés verticalement, avaient leurs tubes de cuivre chauffés par la vapeur de la chaudière et traversés par celle des cylindres. Ils avaient tous la même hauteur :3 m. 20, et respectivement : 0 m. 91 5, 1 m. 35 et 1 m. 70 de diamètre, avec des volumes de 1 m. 0.-70, 3 m. c. 80 et 5 m. c. 60. Cette machine devait, avec une pression de 12 kilogr. 5, développer 3,ooo chevaux à 60 tours. Ses principales dimensions sont les suivantes :
- om66o 1 oi5 1 800 1 800 1 83o
- i5m5oo
- 8 000
- 9 l5°
- 1 g5o
- 64 tonnes om53o o 485 o 815 o 200
- Cette machine ne présentait, en dehors de ses dimensions considérables, rien de particulièrement nouveau, et nous n’avons pu recueillir aucune donnée sur son rendement11'.
- La Compagnie Buckeye, de Salem (Ohio), avait exposé plusieurs machines, dont la plus remarquable était la machine à triple expansion représentée par les figures 111 à 12 4. Ainsi qu’on le voit par le plan général (fig. 111), cette machine avait quatre cylindres disposés deux par deux en tandem, symétriquement de chaque côté du volant, avec manivelles à qo degrés; cylindres intermédiaire et de haute pression à l’avant, cylindres de basse pression à l’arrière.
- d) Pour plus de détails, voir Engineering, 8 décembre i8g3, et Revue industrielle. 10 février i8g4.
- du petit cylindre d.............
- , , du premier cylindre intermédiaire.
- Diamètre.. < , -, .. , . , ,.. .
- 1 du second cylindre intermediaire..
- ( du grand cylindre D.............
- Course.......................................
- Rapport ~ = 7,3o.
- Longueur de la machine.......................
- Largeur......................................
- ( Diamètre.......................
- Volant.. . . j Largeur.......................
- ( Poids..........................
- I Diamètre au milieu.............
- I Diamètre aux portées.........
- de couche. / T , ,.
- { Longueur des portées............
- Diamètre du bouton de manivelle..............
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- Les principales dimensions de cette machine sont les suivantes :
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- Course.................................................... 1m 2 2 o
- (de basse pression d............. o 5oo
- intermédiaire d'................ o 820
- de basse pression d!'........... o 915
- Rapports ^^ = 2,70 ^^2 = 3,3o.
- Cette machine était tarée à 1,200 chevaux, avec condensation, et à la vitesse de 80 tours par minute.
- Fig. 111. — Machine Buckeye de 1,200 chevaux. Plan.
- Fig. 112. — Machine Buckeye. Schéma de la distribution.
- La principale caractéristique de cette machine est sa distribution, du type ThomsonCette distribution comporte, pour chaque cylindre, un tiroir principal I et un tiroir de détente cc. Le tiroir principal est mené, de sa tige creuse C (fig. 115), par un excentrique invariable g (fig. 112) au moyen du levier Abc, pivoté en c, et le tiroir de détente est conduit par sa tige g (fig. 115) au moyen d’un excentrique h (fig. 112), à calage va-
- h) Consulter sur cette distribution les me- ricanSociety ofMechanicalEngineers, décembre moires de H. Bilgram ( American Machinist, 1898), ainsi que l’ouvrage de Spangler, Valve 11 février 1892, p. 2) et K. Mansfield (Ame- Gears, p. \h% (New-York, J. Wiley, 1891).
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- riable de îoo degrés par le régulateur, et qui agit en c sur un levier fdc, pivoté en d sur le levier bc du tiroir principal.
- Il résulte de cette disposition que le tiroir de détente, ou le point f, reçoit à chaque instant deux mouvements sinusoïdaux : l’un, par d, synchrone avec celui du tiroir principal ou du point b, et l’autre diphasé de celui de b, suivant le calage de h, et que l’amplitude du mouvement relatif de f par rapport à b, ou du glissement du tiroir de détente sur le tiroir principal, est invariable, quel que soit le calage de h par rapport à En exécution, la combinaison des deux leviers bc et fdc est réalisée de la
- Fig. 11 B. —Machine Buckeye. Détail du double levier de distribution.
- A, levier, avec douilles fendues à serrages d, d, d, c, c, commandé en F par Fexcentricpie principal g, (fig. 112) et pivoté autour de l’axe Ha, fixé en b, b au bâti du moteur. — EBD, levier coudé, pivoté en B dans A, commandé en Ec par l’excentrique de détente h et commandant par D le tiroir de détente.
- manière indiquée sur la figure 113. L’excentrique principal y commande son tiroir par un levier A, pivoté en H, sur Taxe a, fixé au bâti, et correspondant au point fixe e de la figure 112, tandis que l’excentrique h commande le tiroir de détente par le levier EBD, dont Taxe B, correspondant au d de la figure 112, pivote à l’intérieur de A. Il résulte entre autres, de la constance du glissement relatif des deux tiroirs, que leur usure est plus régulière que si l’amplitude de ce mouvement variait avec la détente. Avec le dispositif de Thomson, le tiroir de détente coupe tou-
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- jours la vapeur lorsqu’il se trouve vers le milieu de sa course, c’est-à-dire, quand son glissement est le plus rapide; en outre, ce glissement se prolonge, après la fermeture de l’admission, sur une longueur égale, en moyenne, au tiers de sa course totale; on éviterait ainsi, paraît-il, les érosions produites par la vapeur sur les bords des lumières des tiroirs de détente ordinaires, qui ferment avec un faible mouvement, puis restent presque immobiles sur le tiroir principal aussitôt après la fermeture de l’admission.
- Ainsi qu’on le voit sur les figures i 1 5 à 11 7, la vapeur admise de la chaudière en D pénètre, par les canaux aa, au travers des anneaux d équilibré cM, dans les chambres II du tiroir principal J, d’où elle passe au cylindre au travers des lumières découvertes par les barettes cc du tiroir de détente; l’échappement se fait, au contraire, par K, tout autour du tiroir principal. Afin de contre-balancer l'augmentation de la pression ou de la charge effective du tiroir pendant la détente, on a pratiqué sur la glace du cylindre deux saignées, par où la vapeur pénètre à la lin de l’admission — ordinairement coupée au quart — aü travers
- s
- O
- C_J
- 0
- ta
- .3
- la
- to
- E
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- des trous ff,’ sous une surface du tiroir principal égale à celle de ces saignées; quant aux saignées ce, pratiquées dans le tiroir principal, elles ont pour objet cl’en évacuer à l’échappement les fuites de vapeur, et d’en
- Fig. 115. — Machine Buckeye. Coupe verticale bb (fig. 116) du grand cylindre par la distribution.
- J, tiroir principal, actionné par la tige creuse G, à cadre V ( fig. 116 et 117 ) et à guides L, avec glaces bb, à saignées compensatrices^, et d’évacuation des fuites ee. — II, chambres avec anneaux d’équilibre Frf, à ressorts E et à couvercle H. — c, c, v, v' ( fig. 115 , 116, 117), barrettes du tiroir de détente, guidées en U (fig. 117), avec cadre Rhh', commandée par la tige g. —Dna, admission de la vapeur dans les chambres II. — K, échappement autour des chambres.
- éviter ainsi le soulèvement. On voit que l’on peut, grâce à ces dispositions, régler les ressorts E de manière à limiter la pression du tiroir principal au strict nécessaire.
- Ainsi que l’indiquent les figures 11 4 et 118, les tiges des tiroirs des deux cylindres en tandem sont conjuguées par un mécanisme robuste et
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- très simple, qui consiste (fig. 118 à 120) à réunir les deux tiges creuses 30 et 32 des tiroirs principaux par une grande pince à écrous 36, facile à ajuster, et les tiges pleines 3 1 et 33 des tiroirs de détente par un carrelet /12, à deux pinces 46 et 48, et coulissé dans la grande pince 36.
- En outre, dans les grandes machines, on ajoute à ce raccord un petit cylindre moteur auxiliaire ou compensateur (fig. 121 à 124), destiné à aider l’excentrique du tiroir principal à en vaincre la résistance d’inertie (1h Si l’on représente, comme en figure 126, par abccle le diagramme des forces d’inertie des deux, tiroirs principaux et de leur attirail, par bdfgle diagramme
- 0) Brevet américain Mansfield, 500279, de i8g3. Voir aussi le dispositif analogue de Joy (The Engineer, 6 février 1891, p. io3).
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- &
- Fig. 118 à 120. — Machine Buckeve. Detail de la jonction des tiges des tiroirs et du cylindre compensateur.
- 36, grande pince reliant les tiges creuses 3o et 3a des tiroirs principaux des cylindres d’avantet d’arrière, portant, coulissé en son milieu, un carrelet 42, reliant, par les pinces 46 et 48, les tiges 31 et 33 des tiroirs de détente (tige g, fig. 115). — 67, cylindre à vapeur, à piston 51, dont la tige 5a est reliée par 54, 55 à la pince 56, et dont la distribution (fig. 1 a 1) est actionnée par 53, 63,6a et 61.
- Fig. 121 à ia4. — Machine Buckeye. Distribution du cylindre compensateur (fig. 118).
- b, secteur, mené de la manivelle 62 (fig. 118) et menant, par le piton coulissé/, le tiroir e, à lumières c et canal d’échappement d. — g, g, lumières d’admission et d’échappement. — a, échappement.
- a
- Fig. 125 et 126. — Machine Buckeye.
- Tiroir de détente à dos percé Barnaby, et diagramme d’inertie des tiroirs de distribution.
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- Fig. 127 el 128. — Machine Buckeye. Tiroir à piston.
- de leur frottement supposé invariable, et par acefg le diagramme résultant des résistances totales des tiroirs, le diagramme d’indicateur du cylindre
- auxiliaire, dont la tige est directement reliée à la pince du raccord, devra, comme l’indique le tracé pointillé, se rapprocher le plus possible de acefg.
- Afin d’éviter le laminage de la vapeur, on emploie, sur presque tous les grands cylindres des compound Buckeye, la disposition représentée par la figure 12 5 , due à M. C. W. Barnaby, qui donne, à course égale, par l’emploi de tuiles à dos percé, une ouverture à l’admission quatre fois plus grande au tiroir de détente et double au tiroir principal, mais en augmentant un peu les espaces nuisibles et les difficultés de construction. Quant aux cylindres de haute pression, on y rencontre souvent des tiroirs à pistons, comme celui de la figure 128, parfaitement équilibrés, très légers, et qui, grâce à la constance de leur glissement mutuel, restent facilement étanches : ces tiroirs fonctionnaient sur les cylindres de haute pression de la machine de l’Exposition.
- Ainsi qu’on le voit fig. 129, les colliers des excentriques sont à portées sphériques, de manière à ne pas exiger un alignement rigoureux de la tige, et cette liberté a, paraît-il, beaucoup
- Fig. 129.—Machine Buckeye.
- Détail de l’excentrique principal.
- S, arbre moteur. —A, excentrique à collier sphérique B , avec calage par griffe b, serré par un coin ca.
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- Fig. i3o à i32.— Machine Buckeye. Détail de l’attache des tiges de tiroir. DD, coussinets à vis de serrage b, avec pince A a, fixant la coulisse de retenue G.
- Fig. 133. — Régulateur Buckeye.
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- amélioré la douceur du mouvement de l’excentrique, en évitant tout danger de chauffage.
- Les bielles des excentriques sont reliées aux tourillons E et F (fig. 113 ) par un pied-de-biche à vis de serrage Bô (fig. i3o) et une pince de fixation «A. Il suffit de desserrer cette pince, de la ramener sur b avec la coulisse G, puis de retirer b, pour dégager complètement le pied-de-biche. Le jeu des coussinets DD se rattrape par le serrage de b, après les avoir limés.
- Le régulateur direct, du type Thomson et Iiunt, l’un des premiers de ce genre aux Etats-Unis, est représenté par la figure 133 assez clairement
- pour n’exiger aucune explication, sauf à signaler l’addition de deux ressorts à lames, dont la poussée initiale sur les talons des bras aide à faciliter le départ du régulateur jusqu’à la vitesse normale de la machine, point à partir duquel ils cessent d’agir, le régulateur n’obéissant plus qu’aux grands ressorts, dont la tension règle sa sensibilité.
- Fig. i34.— Machine Buckeye. Attache des tiges P du régulateur aux bras du volant, par une articulation sphérique qq.
- Fig. 13 5. — Machine Buckeye.
- Détail de la crosse du piston.
- a, tige du piston filetée dans le manchon de la crosse fendu et serré par les boulons Jf. Cet assemblage remplace avantageusement les cla-
- Nous signalerons enfin, comme détail de construction, la crosse du piston (fig. 13 5 ) et le graissage des boutons de manivelle (fig. 136), qui s’expliquent suffisamment par les légendes de leurs figures.
- Je citerai encore (fig. 187 à 189), parmi les grandes machines de l’Exposition de Chicago, celle de MM. Mac Intosh et Seymour : compound double tandem, à cylindres de 0 m. à60 et 0 m. 815 de diamètre sur 0 m. 915
- vettes. cc, semelles en bronze à garniture Bab- ge COurse. Cette machine développe, bitt, avec coins de réglage d, à vis e. .... 1.
- avec une pression initiale de 9 kilogrammes, et à 11 5 tours, une puissance de 1,200 chevaux. Le volant, de h m. 90 de diamètre sur 2 mètres de largeur, pèse 28 tonnes; la machine
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- pèse 11 3 tonnes, soit près de g5 kilogrammes par cheval. La distribution par tiroirs cylindriques, que nous décrivons plus bas, est conduite, pour les deux machines de droite et de gauche, par quatre excentriques, avec
- Fig. i36. — Machine Buckeye. Graissage du bouton de manivelle.
- d, graisseur, à support réglable/, avec robinet e, admettant l'huile dans l’œillet a, concentrique à l’axe de l’arbre moteur, et d’où elle passe en c, par la tige creuse b.
- arbre auxiliaire mené, de l’arbre moteur, par une menotte b, analogue au drag link des machines marines à roues. Ces excentriques sont ainsi réduits et parfaitement accessibles. L’excentrique a, un par machine, commande les tiroirs d’admission, à la tige desquels il est relié par un renvoi et par une courte bielle à menotte m (fig. i3g), corrigeant la perturbation due à l’obliquité des bielles. Les deux excentriques de détente c et c7, calés sur le manchon du régulateur direct, monté sur leur poulie, actionnent respec-
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- Fig.i 37 à 13g. — Machine Mac Intosh el Seymour : compound double, à cylindres de 460 et 815X915 millimètres de course. Elévation, plan el détail de l’excentrique d’admission a.
- b, bielle actionnant l’arbre auxiliaire qui porte l’excentrique du tiroir d’admission a de l’une des machines : celle de droite , el les excentriques de détente cc des deux machines, commandant : l’un les tiroirs de détente des deux cylindres de droite, par le renvoi ef, et l’autre ceux des cylindres de gauche, parle renvoi transversal dd. — m (fig. i3g), bielle corrigeant les obliquités de l’excentrique a.
- tivement : l’un les deux tiroirs de détente de la machine de droite, par e etf, et l’autre ceux de la machine de gauche par le renvoi transversal dd. Les cylindres sont entièrement enveloppés, et la vapeur des enveloppes des petits cylindres circule activement de la chaudière à ces cylindres au tra-Gomité 15. ---------I. 6
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- vers d’un serpentin qui réchauffe la vapeur dans son passage du petit au grand cylindre. Le graissage est particulièrement soigné : les coussinets de tête sont à joints sphériques et rafraîchis, ainsi que les glissières, par une circulation d’eau.
- LES MACHINES RAPIDES.
- Les machines rapides simples ou compound sans condensation figuraient en très grand nombre à l’Exposition de Chicago. La première en date de
- Fig. iho à 1/12. — Machine rapide Rohb Armslroog. Coupe longitudinale. Coupe par l’arbre moteur et plan-coupe par le cylindre.
- ces machines paraît être la rémarquable machine Porter Allen, qui n’a peut-être pas encore été surpassée sous bien des rapports par les machines actuelles à régulateur direct. La forme si rationnelle du bâti Allen est encore conservée par un grand nombre de ces machines; tel est, par exemple, le cas de la machine Bobh Armstrong (fig. 1A0), remarquable par sa rigidité, bien que son poids ne dépasse pas 5o kilogrammes par cheval. Les disques-manivelles en fonte ont une forme telle qu’ils occupent en largeur le moins
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- d’espace possible. L’arbre de couche tourne dans de très longues bagues en fonte garnies de métal Babbitt, ajustées à la meule avec une grande précision de manière à pouvoir être interchangeables. Le graissage de ces portées se fait par deux anneaux fous sur l’arbre et tournant dans un bain d’huile; une partie de cette huile, ramassée par des encoches des dis-
- Fig. 143 à i5o.— Machine Robb Armstrong. Détail de la bielle d’excentrique et de la crosse du piston.
- ques-manivelles, est projetée par la force centrifuge dans le coussinet de la tête de bielle au travers de deux canaux de o m. oi3 de diamètre, creusés dans l’axe du bouton de manivelle et dans les disques, comme l’indique la figure î A î. La distribution est faite par un tiroir plan équilibré à double entrée, actionné, du bouton d’excentrique monté sur le volant et soumis à un régulateur direct, par un renvoi horizontal parfaitement guidé, auquel la bielle du bouton est articulée (fîg. î A3 ) par un joint sphérique en bronze phosphoreux,fermé de manière à empêcher lechap-pement de l’huile qui s’évacue peu à peu, par l’intérieur de la bielle, vers l’articulation analogue du bouton d’excentrique. Un index du renvoi facilite le réglage de la distribution. La crosse, en acier fondu avec
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- semelle en bronze, est pincée (fïg. i4y) sur la tige du piston par quatre boulons et sans clavette.
- La machine de Bail and Wood, trop connue pour qu’il soit utile d’en donner une description détaillée, est aussi (fig. i5 i) à bâti Porter Allen,
- Machine rapide Bail and Wood.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- Fig. 1 5a. — Machine rapide de Dick et Church (Meadvilie). Diamètre du piston, 465 millimètres. Course, 46o. Puissance : 3oo chevaux, à a2o tours, avec une pression initiale de 8 kilogr. 5o.
- Fig. i53 à i55.— Machine Dick et Church. Détail du piston et de la bielle motrice.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- Fig. 156 à 163. — Machine Dick et Churcli. Détail du palier de tête.
- Fig. 16/i. — Machine Dick et Church. Détail de la manivelle motrice.
- mais avec double renvoi vertical^. L’emploi d’un au moins de ces renvois est presque toujours nécessaire avec ce type de machines, en raison de la longueur des portées, quand on veut placer l’excentrique en dehors du
- (|) Thurslon, Stalionary Steam Engines, p. i36.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- volant, dans une situation bien accessible; mais, souvent, on ne place à l’extérieur que le mécanisme du régulateur: tel est, par exemple, le cas des machines de Dick et Chiirch (fig. i5q). Cette machine, dont nous décrivons plus bas le régulateur et la distribution, a un cylindre de o m. 465 de diamètre sur o m. 46o de course, et fait 3oo chevaux à 220 tours, avec une pression d’admission de 8 kilogr. 5o. Le piston (fig. 153), de 0 m. 200 d’épaisseur, est à larges segments, pour ne jamais accrocher les lumières. La bielle en acier a (fig. 154) les coussinets de sa grosse tête, avec brides à garniture Babbitt, ajustés par un coin à deux boulons opposés qui se calent mutuellement; les coussinets de la petite tête sont en bronze. Les paliers sont aussi (fig. 156) à garniture Babbitt, et d’un type élégant, simple et robuste. L’arbre en acier, de 0 m. 2i5 de diamètre et d’une seule pièce, a sa portée percée d’un trou auquel l’huile arrive par un lécheur à compte-gouttes ; les disques équilibreurs en fonte sont (fig. i64) fixés sur ses coudes par quatre goujons.
- Les tableaux ci-dessous donnent les principales dimensions des types courants de ces machines.
- MACHINES RAPIDES DICK ET CIICRCH.
- PUISSANCE NOMINALE EN CHEVAUX ('). CYL1I DIA- MÈTRE. 'ÏDRE. COURSE. TOÜRS PAR MINUTE. VITESSE DU PISTON EN MÈTRES par seconde. ENC01 ME LON- GUEUR. IBRE- \T. LAR- GEUR. DIAMÈTRE DU TUYAU D'ADMISSION. DIAMÈTRE DU TUYAU D'ÉCHAPPEMENT. VOL DIA- MÈTRE. ANT. LAR- GEUR. POIDS de LA MACHINE. POIDS par CHEVAL.
- millitn. millim. mètres. mètres. mètres. millim. millim. mètres. mètres. kilogr. kilogr.
- s5 180 a5o 35o a,9° a,4o i,3o 63 76 i,o4 a,5o 1,720 69,00
- 35 200 « .. >. • „ << « 9° „ » 1,830 5a,00
- 5o s4o 3o5 3oo 3,oo a,85 i,4o 9° n5 1,37 a,65 a,58o 5i,6o
- 60 a65 .. « « .. .. .. » .. 2,720 45.4o
- 8o 3o5 . U » 3,oo i,6o 100 127 i,5o 3,i5 3,86o 48,5o
- 100 33o <• .. .< « ... n5 i5o » u 4,ooo 4o,oo
- ia5 370 38o a4o . « 3,55 1,80 la? .. 1,70 3,60 5,aao 41,90
- i5o 4u5 « » .. .< .. i5o 177 .. .. 5,44o 36,oo
- 200 à79 46o 200 » 4,3o 2,70 172 a3o a,i3 ** 00 0 8,6ao 43,io
- a5o 5ao « .. « .. 2.9° i7s a3o « 5,85 9,53o 38,io
- 3oo 56o » » .. ,, 3,00 200 a55 .. 6,35 11,160 37,00
- 3a5 m 470 46o 200 3,oo 4,3o a,85 178 a3o a,3i 6,35 9,020 27,90
- 35o (3) 020 " " " " 3,oo " " " 6,85 *0 «O OO , O a8,5o
- (') Avec une pression d’admission de 5 kilogr. 5 et l’admission coupée au quart de la course.
- (2) Avec une pression d’admission de 9 kilogr. 10
- (3) Avec une pression d’admission de 7 kilogr. 70
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO,
- MACHINES RAPIDES DICK ET CHURCH.
- PUISSANCE INDIQUÉE A DIFFERENTES VITESSES ET PRESSIONS.
- (Détente au quart de la course.)
- DIAMÈTRE TOURS PRESSION INITIALE. DIAMÈTRE TOURS PRESSION INITIALE.
- ET COURSE par ET COURSE par
- du mi- du mi-
- cylindre. nute. 4\2. 4\9. 5\6. 6\3. 7k. cylindre. nule. 4\2. 4\9. 5k,6. G\3. 7k.
- miliim. 27D i5,5 i8,5 21,6 a4,8 28,0 miliim. 200 73,2 87,5 102,0 117,0 182,6
- 180 X a5o 3oo 17,0 20,3 o3,6 27,1 30,7 370x380 220 8o,5 96,2 112,2 128,7 i45,7
- 20 i8,5 22,0 25,7 29,5 33,4 2 4o 87>9 io5,o 199,4 14o,4 i5g,o
- 3 5o *9-9 23,8 a7-7 31,8 36,o 260. 95,9 113,7 i32,6 l59,l 172,2
- 275 20,9 2 4,1 28,1 32,2 36,6 200 89,3 106,6 194,3 i42,6 i6i,5
- 200 X 2 00 3oo 3e5 22,3 2 A. 0 26.6 28.7 3i,o 33,2 35,5 38,3 40.3 43.4 4o5 x38o 220 2 ho 98,2 107,1 117,3 197-9 i36,7 149,2 i56,8 171,1 177,6 199,8
- 35o 25,8 3o,8 35,9 41,2 46,6 260 116,0 i38,6 161,6 i85,3 200,9
- 220 28,1 33,6 39,2 44,8 5o,8 160 114,5 i36,8 i59,5 182,9 907,2
- skox 3o5 1 250 1 27^ 3i,A 34,6 37,5 4i,3 43,6 48,i 5o,o 55,2 56,7 62,5 470 x 46o ! 180 | 200 1 a8,g lA3,2 163,9 171,1 179-7 199-6 2o5,8 228,7 233,i 25g,0
- 3oo 37,5 44,8 52,2 60,0 67,8 990 107,5 188,9 219,6 201,6. 284,9
- 225 34,6 Ai,3 48,1 55,2 62,5 160 14o,6 168,0 i95,8 224,6 254,4
- 265 X 3o5 | 200 38,4 45,8 53,4 6i,3 69^ 520 x A60 180 i58,2 00 O 220,3 252,7 286,9
- I 27® 42,2 5o,4 58,7 67,4 76,3 | 200 175,8 9 10,0 2 h h, y 280,8 3i8,o
- 3oo 46,0 55,o 64,i 73,5 83,2 ^ 220 ig3,4 281,0 269,3 3° 8,.9 34g, 8
- 225 45,i 53,9 62,8 72,1 81,6 160 162,0 193,5 2 9 5,6 258,8 293,0
- 3o5x 3o5 | 200 5o,i 5g,8 69,6 80,0 90,6 3oo x 36o I 180 182,3 217,7 253,8 991,1 3a9,7
- 1 275 5o, 1 65,8 76.7 Oc cc 0 99-6 | 200 202,5 941,9 282,0 323,5 366,3
- 3oo 60,0 71,8 83,6 95.9 108,7 220 222,8 266,1 3lO,9 355,8 4o2,g
- 22.5 52,7 63,o 73,4 84,2 g5,4
- 33o x 3o5 25o 58,9 70,3 82,0 9^,0 io6,5
- 275 64,8 77-3 9°, 2 io3,A 117,1
- 3oo 70,6 84,3 98,3 112,8 13 7-7
- La machine Icle est(fig. i65) l’une des plus répandues aux États-Unis.
- Ainsi qu’on le voit sur les figures 166 et 167, sa tête de bielle tourne dans un bain d’huile fermé par un couvercle étanche mais sans boulons, qui s’enlève très facilement. On a de même accès à la crosse par une plaque fixée au bâti au moyen de deux cames, de sorte que tout le mécanisme est complètement enfermé et que cette machine fonctionne avec une propreté des plus remarquables. Le bouton de manivelle plonge de 0 m. oa5 environ dans l’huile à chaque tour et la projette par sa force centrifuge dans la gouttière que l’on voit, en figure 166, venue de fonte avec le couvercle, et d’où l’huile tombe, comme l’indique la- figure 167,
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- Fig. 165. — Machine rapide Ide.
- Fig. 166. — Machine rapide Ide. Coupe longitudinale.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO,
- aux paliers par des tuyaux qui permettent de surveiller le graissage. En outre, les disques-manivelles sont creusés de rainures excentrées qui prennent Thuile aux paliers et la projettent au bouton de manivelle. La petite tête de bielle porte une entaille avec plaque de garde qui recueille
- Fift. 167. — Machine Icle. Coupe par le palier de lête et la manivelle motrice.
- abondamment l’huile nécessaire à son graissage. Le graissage se trouve ainsi assuré automatiquement sans aucun graisseur extérieur, par une disposition très simple et depuis longtemps couronnée de succès. On remarquera en outre, sur la figure 167, le grand diamètre du bouton de ma-
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- nivelle, supérieur à celui de l’arbre, de manière à assurer au système une grande rigidité qui diminue la fatigue des paliers.
- La bielle est (fîg. 168) en acier avec garnitures en Babbitt, dont lune , celle de la petite tête,.à réglage par coin a deux boulons. Les boulons de la grosse tête de bielle sont disposés de manière que l’on en puisse en-
- Fig. 170 à 172. — Machine Ide. Détail de la crosse du piston.
- lever la moitié sans toucher à l’autre, et pourvus de doubles écrous à pas différentiels.
- Le croisillon (fig. 170), en acier, dont l’axe est en acier cémenté et meulé, est coulé d’une seule pièce et garni de fourrures en bronze phosphoreux très larges, tournées au diamètre même du cylindre, et qui ne s’usent presque pas. Quand il se produit un petit jeu, on le rattrappe en interposant une mince feuille de papier entre la crosse et le patin du bas qui seul travaille.
- Le cylindre est, à chaque extrémité, pourvu (fig. 170) de poches de sûreté constituées par des coupelles intercalées sur le tuyau de purge et
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- Fig. 173. — Machine Ide. Détail d’un purgeur de cylindre.
- Fig. 17A. — Machine Ide. Régulateur.
- fermées par un diaphragme capable de résister à la pression de la vapeur, mais incapable de résister aux coups d’eau.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- Le régulateur, du type direct monté sur le volant, avec dash-pot à glycérine pour en corriger l’instabilité, est pourvu d’un dispositif très simple, clairement représenté sur la figure 17 A, et qui permet soit d’en régler la sensibilité en modifiant l’obliquité des ressorts sur les bras, soit de modifier la vitesse du régime par la tension de ces ressorts. Ce régulateur agit en modifiant à la fois le rayon et le calage de l’excentrique par son pivotement autour d’un axe fixé au contrepoids du volant. C’est le montage
- Fig. 175. — Machine Ide. Articulation sphérique de la tige du tiroir.
- connu sous le nom de Swinging Eæcentric(l), dont l’avance augmente un peu avec la détente, tandis qu’elle reste constante quand l’excentrique se déplace dans un plan parallèle à l’axe de l’arbre de couche (types Arming-ton, etc.).
- Le tableau ci-après (p. 9/1) donne les principales dimensions des machines monocylindriques de Ide construites par la Harrisburg Foundry. Celles construites par M. Ide à Springfield sont du même type, avec les mêmes dimensions, mais notablement plus légères pour certains numéros, ainsi que l’indiquent les chiffres entre parenthèses du tableau.
- On remarquera sur ce tableau, comme sur celui des machines de Dick et Church, que, si les diamètres changent d’un numéro à l’autre, il n’en est pas de même des courses; la course de 0 m. 2 55, par exemple, est commune à A numéros, ce qui facilite évidemment beaucoup la fabrication par séries; en outre, la course est toujours très courte, parfois inférieure au diamètre, pour obtenir une grande vitesse de rotation avec une vitesse de piston modérée, et ne pas exagérer les compressions aux grandes détentes. Ce sont là, d’ailleurs, comme l’indique le tableau
- h) Halsey, Slide Valve Gears, p. 80. (Van Nostrand, New-York, 1899.)
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- MACHINES RAPIDES IDE À UN CYLINDRE.
- Puissance nominale en chevaux avec une] 80 il 100
- pression initiale de 5 kilogr. 6 (effective), et une admission coupée au quart de la 8 à io 13 à 16 ao h a5 3o à 35 4o à 45 5o à 60 60 à 70 70 h 80 100 h 110 110 à ia5 125 à i5o i5o ii 175 170 h 200 200 à 25 0
- cniirsf»
- Tours par minute 4oo 4oo , 3oo 3oo 3oo 3oo 25o a5o 25o 2 5o a5o s5o 225 225 200
- à 5oo ,à 5oo à 35o h 35o h 35o à 35o à 3oo à 3oo à 3oo à 275 h 275 à 275 à abo à a5o il 225
- ( Diamètre (mètres) 0,125 o,i5o 0,180 0,280 o,a3o 0,255 0,280 o.3o5 o,33o o,33o o,355 o,38o o,4o5 o,43o 0,470
- Cylindre 1
- ( Course o.i5o 0,100 o,a55 o,a55 o,355 o,s55 o,3o5 o,3o5 o,3o5 o,355 0,355 o,355 o,4o5 o,4o5 o,46o
- o,8i5 0,815 i,o5o i,o5o 1 «svoo 1,200 i,4oo i,4oo i,4oo i,5oo i,5oo 1,5oo 1,800 1,800 2,l5o
- 1 Diamètres (mètres) °,9i5 0,915 1,200 1,200 î,4oo i,4oo i,5oo i,5oo i,5oo 1,700 1,700 1,700 2,000 2,000 a,4oo
- Poulies \ " i,4oo i,4oo " " 1,800 1,800 1,800 1,800 1,800 1,800 a,i5o 2,l5o «
- 0,126 0,125 0,2l5 0,2l5 o,a4o 0,2/10 O.27O 0,270 0,270 o,3i5 o,3i5 o,3i5 0,370 0,370 o,4ao
- ( Largeur 0,760 0,760 i,o5o i,o5o 1,220 1,220 1,370 1,370 1,370 i,5oo i,5oo i,5oo 2,100 2,100 2,3oo
- Encombrement <
- * LonnMifiiir 1,700 1,700 a,4oo 2,4oO s,55o 2,55o 2,900 2,900 3,4oo 3,4oo 3,4oo 3,6oo 3,600 4,o5o
- Poids sans socle (kilogrammes) (9°° ) 1,270 (*i (950) i.36o P) 2,100 2,200 2,700 3,760 3,4oo 3,8oo 3,85o 6,600 (5,300) 6,800 (5,4oo ) 6,900 9,ooo 9,3oo i3,6oo
- Diamètre du tuyau d’admission -... 4o “/“ 5o ho 5o 5o 60 60 60 60 75 7Ô 75 9° 100 100 100 110 n5 n5 i3o i3o i3o 100 10O i5o 180 i5o 180 l80 200
- PI Y compris le socle.
- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE. 95
- ci-contre, des caractéristiques communes à presque toutes les machines rapides américaines.
- CARACTERISTIQUES PRINCIPALES MOYENNES DES MACHINES RAPIDES AMERICAINES
- D’APRÈS STANWOODW.
- Puissance moyenne économique en chevaux ao à 27 3o à 38 Ao à 5o 5oà 60 0 CO r- 9011100 120 h 125 135 à 155
- Tours par minute 3oo à 35o 3oo h 35o s5o à 3oo a5o à 3oo 25o h 3oo 25o h 3oo 200 à 2/10 200 a ü ho
- Diamètre et course des cylindres 200 2 00. s3o a5o 3oo 33o 0 CO CO Aoo
- (millimètres) X 180 X a5o X 3oo X 3oo x3oo X 3oo X Aoo X Aoo
- Diamètre des volants (mètres)... p 15mm à 1,20 à 1,20 1 h 1,5o 1 à i,5o 1 à 1,70 1 à 1,70 1,20 h 1.80 00 0 0
- Largeur des courroies (millim. )... 25o 25o 3oo 3oo 3oo k 355 3oo h 355 Aoo Aoo
- Diamètre du tuyau d’admission
- ( millimfif.res) 5o no 1 00 115 i3o i5o
- yy
- Diamètre du tuyau d’échappement
- (millimètres) 60 7 5 ne 100 110 i5o 1 80
- La vitesse du piston varie de 2 m. 5o par seconde, pour les petites machines, h 3 mètres pour les grandes. Avec une pression moyenne effective de 3 kilogrammes , le poids par cheval varie de Ao à 55 kilogrammes, et le prix de 60 à 75 francs. Compression commençant souvent h demi-course : espaces nuisibles considérables : 8 à 10 p. 100.
- MACHINES COMPOUND IDE EN TANDEM.
- SANS CONDENSATION AVEC
- CONDENSA-
- h p CYLINDRES. P H P < >H P >- VOLANT. POIDS. TION.
- s * E •= 0 > 25 a M ü « g O Petit ) 0 \ cylindre d. 1 g 1 Grand ( | ( cylindre D.) " ( S O a b H CS O P P a S es ÿ tn es p 0 t* H £ P 2 P g S s es a H < -g a < P H g P s ® C-> a es a f-f u F « R « M S LARGEUR. j £ .J O 2 W PAR CHEVAL | FORCE NOMINALE. | TOURS | par minute. J
- mm. mro. mm. mm. mèt. mm. kilogr. kilogr.
- 8o('l 280 38o 3o5 2>77 275 75 126 i,37 260 5,35o A,55o 5? » »
- 1 00 252 A3o . 2,88 280 75 15o i,5o 315 6,000 5,200 53 80 280
- 125 280 » 355 2,38 260 100 180 i,5o 36o 8,600 7,5oo 60 100 2A0
- i5o 3o5 5i 0 « 2,78 2A0 115 180 1,80 38o 9.000 7>900 52 125 2A0
- 170 81 5So Ao5 3,36 236 n5 200 1,80 Aoo 1 2.7OO 10,900 62 » «
- 200 33o « » 2,86 235 125 200 1,80 Aoo i3,ooo 1 i,3oo 57 i?5 2A5
- 25o 335 610 » 3>9* 23o 125 23o 1,80 A3o i5,goo 1 A,000 55 200 23o
- 3oo 38n 710 A60 3,A8 23o i5o 23o 2,00 A60 20/100 18,000 60 2 5o a3o
- (') Avec pression initiale de 7 kilogrammes et détente totale de 5.
- C) Stationary Engine Practice in America (Engineering, 17 avril 1871, p. 456). Voir aussi les mémoires de Kent, Comparison of different formulœ for dimensions of parts of
- steam engmes (American Machinist, 26 juillet 189^1 ) et de Bail, Cylinder proportions for compound engines (American Machinist, 6 septembre 1894, p. 7).
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- Les machines rapides se construisent presque toutes également en com-pouncl avec ou sans condensation, le plus souvent en tandem (fîg. 176), à double et même (fig. 180) à triple expansion.
- Fi y. 176. — Machine Ide compound.
- Fig. 177 et 178. — Machine compound Ide. Détail du grand piston.
- La compound de Ide représentée par la figure 176 est remarquable par la stabilité de son assise, l’accessibilité de toutes ses pièces, principalement des stuffing-box intermédiaires, et par la simplicité de sa distribution, sur laquelle nous reviendrons plus bas. Nous signalerons en par-
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- ticulier la garniture des grands pistons à doubles segments emboîtés (fig. 177 et 178), avec ressorts en maillechort inoxydables et insensibles aux variations de température.
- Le tableau ci-dessus (p. 95) donne les principales caractéristiques de ces types de machines, et fait ressortir leur légèreté qui, néanmoins, n’augmente pas, comme cela devrait être, avec la puissance du moteur.
- Il en est de même pour les machines de Dick et Church (p. 98) ainsi que le montre le tableau ci-dessous :
- MACHINES COMPOUND TANDEM RAPIDES DICK ET CHURCH.
- Ed P S 5 0 s Gd CY1 Q fcS jINDR a 3 ES. Cd H » JS es < p CO SSE DU PISTON rilES PAU SECONDE. ENCO ME CS g \1BRE- NT. g iTRE DU TUYAU D’ADMISSION. => *4 S g fl 1 eu r, 0. fc. «fl es ta H VOL H ANT. W P 3 5 a * 5 POIDS ’AU CHEVAL.
- es 0 H H a S s 0 Cd 'U H S 0 id >d g ® < 3 •< id Û
- “ % M P P
- ram. met. met. met. mm. min. mèt. mm. kilogr. kilogr.
- A CONDENSATION.
- 70 0 190 345 610 265 a,75 4,oo i,5o 9° i3o 1,52 320 4,585 64,3
- 100 aio /i3o « » » 4,25 1,70 100 100 1,67 38o 6,125 61,2
- i5o 280 5io 38o 23o 2,87 5,o5 1,95 115 180 2,00 420 9,025 60,0
- ss5 33o 6io 4 57 200 5,oo 6,20 2,75 i3o 23o 2,45 53o i3,34o 59,2
- 260 355 G60 « » 2,95 » 255 « 635 i5,o6o 57,6
- 3io 3go 7s5 » * “ . 6,26 3,3o i5o " • 735 17,700 57,0
- SANS CONDENSATION.
- 75 <2) s3o 3/i 5 610 265 2,75 4,oo i,5o 9° i3o 1,52 320 4,5i5 60,0
- n5 280 43o « » U 4,s5 1,70 100 i5o 1,67 38o 6,170 53,7
- 175 33o 5io 38o 23o 2,87 5,o5 !>95 115 180 2,00 420 9’°7° 51,7
- 260 3go G10 457 200 3,00 6,20 2,75 13o 280 2,35 53o i3,38o 53,5
- 3oo 43o G60 » . » « 2,95 u s55 . 635 i5,i5o 5o,5
- 36o A70 - 725 " " " 6,25 3,3o i5o * » 7-35 17,690 49,3
- (*) Pression initiale 7 kilogrammes, admission coupée aux o,3o de la course du petit :ylindre.
- P) Pression initiale 7 kilogrammes, admission aux o,4o.
- On remarquera, sur cette machine, le mode d’attache particulier des cylindres boulonnés en porte-à-faux sur deux bâtis indépendants : le bâti du petit cylindre est boulonné sur celui du grand et réuni à son cercle d’attache par un fort tirant, que l’on voit au haut de la figure. Les cylindres peuvent ainsi se dilater et se démonter indépendamment; mais cette construction donne à la machine un aspect lourd et peu gracieux.
- On retrouvait la même construction sur la machine à triple expansion
- Comité 15. — 1. 7
- IMPRIMERIE NATIONALE»
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- (fîg. 180) exposée par cette même Compagnie : à cylindres de 0 m. 38o, 0 m. 610 et o m. 600 de diamètre et o m. A 60 de course, faisant 52 5 chevaux à 200 tours, avec une pression de 9 kilogr. 10 à l’admission. Les deux cylindres intermédiaires sont d’un même côté. Le régulateur, monté
- Fig. î jÿ- -— Machine rapide compound-landem Dick et Churcli.
- sur le volant intermédiaire , est double et agit simultanément sur les quatre distributeurs.
- Le tableau ci-dessous donne les principales dimensions de ce type de machine intéressant, mais qui n’a pas encore fait suffisamment ses preuves.
- COMPOUND TRIPLE EXPANSION DOUBLE TANDEM DICK ET GHURGH X CONDENSATION.
- PUISSANCE NOMINALE. | CYLINDRES DIAMÈTRES. COURSE. TOURS PAR MINUTE. VITESSE DU PISTON EN MÈTEES PAU SHCONDB. ENCOMBRE- MENT. P r1 ? . p S « « s 1 | 6 -«5 3 P «S >* g i -p a fi S p. •» ^ es « H *3 3* 5 VOLANTS. K CO S P 3 O S P -4 A A POIDS PAR CHEVAL.
- H H A SS H ' >-O X O S= es £3 £3 O K A g es < n3 | a es
- mm. mm. mm. met. met. met. mm. mm. met. met. kil. kil.
- 45o 355 56o 610 46 0 aoo 3 6,3o 5,20 127 a3o a,4oX94o 2,4ox35o 87,200 6o,4
- 5ü5 58o 6l 660 . » » • 5,70 i5o 255 a,4o x 990 2,4o x 63o 3o,85o 58,5
- 6a5 Â30 660 725 9 * * 6,5o 7*95 180 a,4ox ho 2,40X735 M . <1 O O 5g,5
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- Je n’insisterai pas sur les qualités|bien connues de ces machines rapides, dont les principales sont : leur faible encombrement, qui les impose dans
- Fig. 180. — Machine rapide à triple expansion Dick et Church.
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- bien des cas; leur rusticité, leur graissage parfait, qui leur permet de marcher très longtemps sans aucune surveillance, et leur prix modéré d’achat et d’établissement. Ces qualités suffisent pour expliquer la grande popularité quelles ont acquise en si peu de temps. Je signalerai néanmoins une certaine réaction qui paraît se produire actuellement en Amérique contre l’emploi exclusif de ces machines, et parfois l’exagération de leurs vitesses : réaction d’autant plus caractéristique quelle a pour organe l’un des initiateurs de ce genre de machines : M. C. Porter. D’après M. Porter, il serait inutile de dépasser une vitesse de piston de 3 mètres par seconde (3oo tours avec une course de o m. 3oo). Au delà, le rendement devient trop faible à cause de la grandeur relative des espaces nuisibles, inévitables avec les courtes courses de ces machines. C’est aussi l’avis de M. Man-sjield, ingénieur de la maison Buckeye, qui reconnaît que «les machines rapides n’ont d’avantageux que leur bon marché» Tout en signalant ces opinions d’ingénieurs incontestablement compétents, il faut bien faire remarquer qu’elles ne portent que sur un genre particulier de machines à grandes vitesses, et non sur toutes les machines rapides, dont certains types, comme celles de Wïllans, ont donné des résultats économiques absolument remarquables.
- Quant à l’application du système compound à ces machines, on ne la discute plus avec les hautes pressions à partir de 7 kilogrammes, et pour des puissances à partir d’une vingtaine de chevaux. Les avantages de la triple expansion sont, au contraire, contestés, principalement pour les cas ou le travail de la machine varie assez pour obliger souvent, afin de maintenir la vitesse constante, de marcher à des détentes telles que le grand piston n’est plus que traîné par les deux autres.
- Les machines à simple effet exposées à Chicago étaient fort nombreuses, mais aucune d’elles ne présentait rien d’essentiellement nouveau, ni qui pût lui assurer une supériorité marquée sur les bonnes machines européennes, notamment sur la remarquable machine de Willans; je me bornerai à quelques mots sur deux des types les plus répandus aux Etats-Unis : les machines Westinghouse et Trinmph.
- La machine compound à simple effet Westinghouse a été trop souvent décrite pour qu’il faille en donner un dessin (2k Celles qui étaient exposées
- 0) The Limitation of Engine Speed ( American Inst, of Mechanical Engineers, juillet i8g3, vol. XIV, p. 806). — W La Lumière électrique, g mars 188g, p. 45g. Voir VAnnexe, p. 5ii.
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- à Chicago ne se distinguaient guère que par la disposition de leurs régulateurs entièrement enfermés, comme celui de la machine fig. 106, dans une chambre d’huile. Deux de ces machines, de 33o chevaux chacune, avaient des cylindres de o m. 46o et 0 m. 760 de diamètre sur 0 m. A00 de course, et marchaient à 2 5o tours; les deux autres, de iâ5 chevaux, à cylindres de o m. 3oo et o m. 5oo sur 0 m. 3oo de course, marchaient à 3oo tours. L’une d’elles a fait sans s’arrêter près de 75 millions de tours,
- Fig. 181 et 189. — Chaudière et locomobile à chaudière verticale Westinghouse.
- de sorte que son volant, de 1 m. 70 de diamètre, aurait fait, en locomotive, près de dix fois le tour de la terre. C’est un exemple frappant de la rusticité et de l’endurance de ces types de machines. Leur distribution est faite, comme on le sait, par un seul tiroir cylindrique horizontal; leurs cylindres, sans réservoir intermédiaire, ont leurs manivelles à 180 degrés et équilibrées. Ces machines dépensent environ 9 kilogrammes de vapeur par cheval-heure avec condensation, et 12 kilogrammes sans condensation.
- La machine Triumph, construite par la Triumph Compouncl Engine C°, de Cincinnati, est moins connue en Europe que celle de Westinghouse. La distribution (fig. 183) est faite par deux tiroirs à double entrée CC, en-
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- tourés par la vapeur admise pari dans leur boîte et presque équilibrés, avec des lumières supérieures c' plus larges que les inférieures c2, conjugués par un balancier M et menés par un seul excentrique m. Dans chacun
- Fig. i83 et 18/1.— Machine compound double à simple effet Triumph.
- des cylindres, la vapeur admise par b' dans l’espace annulaire (D — D'), sous le piston D, soulève les pistons D et D' de ce cylindre, puis passe, à la fin de la course montante, par c2cc', sur la face supérieure de D, dont elle effectue, par sa détente, la course descendante, au bout de laquelle le tiroir, reprenant la position indiquée à gauche de la figure, réadmet la vapeur de la chaudière en b, pendant que celle au-dessus de D s’échappe par dc'ee1. La machine est, comme on le voit, constituée par l’accouple-
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- ment de deux cylindres Wolf à 180 degrés; sa marche est très douce et très régulière
- On peut, à la rigueur, classer parmi les machines à vapeur à simple effet les turbines à vapeur ou turbo-moteurs, qui ont, depuis l’Exposition de 1889, si vivement attiré l’attention des ingénieurs, principalement des électriciens. C’est à l’Exposition de Chicago que s’est largement fait connaître , pour la première fois, l’une des plus intéressantes parmi ces turbines : celle de M. de Laval, sur laquelle je n’insisterai pas, car elle a été l’objet de nombreuses descriptions dans la presse technique française La turbine de Laval, remarquable par sa simplicité, paraît être la plus économique des nombreuses machines de ce genre proposées ou essayées depuis cinq ou six ans(3). Je rappellerai néanmoins l’attention sur la turbine américaine de Dow, déjà bien connue des ingénieurs françaisqui atteindrait aussi, avec des dépenses de vapeur relativement modérées, des vitesses de 25,000 à 35,000 tours.
- Les locomobiles et les locomotives routières, bien qu’extrêmement nombreuses aux Etats-Unis, ne présentent guère, du moins à en juger par les spécimens exposés à Chicago, un grand intérêt: aucune supériorité, parfois même, lorsqu’elles n’en sont pas des copies, une infériorité certaine, les locomotives surtout, sur les types classiques de fabrication européenne. Même les bonnes machines américaines présentent souvent un aspect compliqué et mal ordonné, exagéré par l’emploi de couleurs criardes et de nickelages clinquants, bien faits pour masquer plutôt que pour faire ressortir aux yeux d’un mécanicien la valeur réelle de ces machines.
- Comme type tout particulier de locomotives routières, on peut citer celui de la Compagnie Westinghouse (fig. 181 et 182), avec chaudière
- (1) M. Eickershoff, inventeur de la machine Triumph, construit aussi des machines sans tiroirs, à distributions par les pistons moteurs mêmes (Thurston, Traité de la machine à vapeur, vol. I, p. i58).
- W Notamment dans le Bulletin de la Société internationale des électriciens de mai 189A.
- La Lumière électrique. Turbines de Dumoulin (3 avril 1886, p. i4); Edwards (7 janvier 1893, p. 31); Mac Elroy (3o dé^ cembre 1893, p. 622); Parsons (10 octobre
- 1891, p. 85,7 mai, 9 juillet 1892, p. 280, 18et78,23septembre i8g3, p.578,26 mai 1896, p. 379); Seger (7 octobre i8g3, p. 31, 16 juin i8g4, pl. 29); White (brevet américain, 507468, de 1898); Morton (The Engmeer, 3o mars 189A, p. 273; Engineering, 10 août 1896, p. 211) ; Pilbrow (brevet anglais, g354, de 1842).
- W Revue industrielle, 2 4 mai 1890, p. 201. La Lumière électrique, 10 juin i8g3,p. 479. Thurston, La Machine à vapeur, vol. 1, p. 238.
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- verticale à tubes d’eau horizontaux croisés au-dessus du foyer et enveloppe chauffée en partie par les gaz du foyer renvoyés, comme l’indiquent les flèches de la figure i83, par le pare-étincelles, au-dessous duquel se fait l’échappement. La machine, horizontale, à tiroir-piston commandé par une coulisse de Stephenson, attaque le train moteur par une courroie crénelée, à section en V, que l’on peut tendre plus ou moins. Cette curieuse machine ne paraît présenter aucun avantage, du moins comme stabilité
- Fig. t85. — Chaudière tocomobile de ta Geiser Manufacturing C°.
- et facilité de conduite. Quant à l’avantage prétendu d’une meilleure installation du moteur, séparé de sa chaudière, avec paliers moins exposés à chauffer, on ne peut guère lui attribuer une grande valeur en présence des excellents résultats acquis, principalement en Angleterre, par les types à chaudières horizontales, qui ont complètement remplacé, dans ce pays, les premières machines à chaudières verticales.
- Nous signalerons en passant l’emploi particulier, que l’on commence à faire aux Etats-Unis, des locomotives routières pour le remorquage des charrues, au lieu des systèmes anglais à traction par câble. MM. Case, Price et Dure ont fait, à ce sujet, des essais très remarquables, mais qui appartiennent plus spécialement à la mécanique agricole.
- Parmi les locomobiles exposées à Chicago, l’une des plus remarquables
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- était celle de la Geiser Manufactunng C°. La chaudière de cette locomobile était pourvue (fig. 1 85) d’une boîte K, remplie de vapeur, et disposée dans
- Fig. 187 et 188. — Excentrique à calage variable et renversement de la Geiser Manufactunng C°.
- le corps cylindrique de manière à permettre au foyer de prendre, sans se découvrir, de grandes inclinaisons. Grâce à cette boîte, l’eau vient, par exemple, dans la position figurée en Z, au lieu de découvrir le foyer comme en Y. La distribution se fait (fig. 186) par un tiroir cylindrique,
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- dont l’excentrique est (fig. 187) commandé par une clavette diamétrale striée, prise dans la fente également striée d’une tige creuse rainurée à l’intérieur de l’arbre de couche, de sorte qu’il suffit de déplacer cette tige pour varier et renverser la marche de la distribution.
- La chaudière des locomobiles Huber est (fig. 189) caractérisée par l’emploi d’un surchauffeur probablement peu efficace, formé d’un tube en communication avec la prise de vapeur du dôme, et logé dans un tube fermé à un bout, plongé dans le foyer, et ouvert, à l’autre bout, sur la prise de vapeur des cylindres.
- Rappelons encore les foyers à cendriers enveloppés d’eau, très fréquents sur les locomobiles américaines, analogues à ceux que l’on remarquait, à l’Exposition de 1889, sur les locomobiles de Taylor.
- LA DISTRIBUTION.
- Il va de soi que les distributions Corliss dominent aux États-Unis plus que partout ailleurs sur toutes les machines importantes et à vitesses moyennes. Ces distributions, dont le tableau ci-joint donne les principales dimensions courantes, ne diffèrent de leurs analogues d’Europe que par des détails de construction parfois très ingénieux, comme on le verra par les quelques descriptions suivantes, mais dont on trouverait facilement l’équivalent sur nos machines.
- DIMENSIONS NORMALES DES CORLISS AMERICAINES, D’APRES STANWOOD.
- mm. mm. mm. mm. mm. mm. mm. mm. mm. mm. mm.
- Course du cylindre a5o 3oo 35o 4oo 46o 5oo 56o 610 660 710 760
- Diamètre de i’arbre au palier 1 a5 15o 175 300 a3o a5o a8o 3oo 33o 35o 38o
- Longueur soo 3oc 35o 4oo 46o Soo Soo 56o 56o 660 660
- , (du tuyau d'admission... Diamètres < 75 9° 1*00 115 i3o i5o i5o 180 180 300 SOO
- ( du tuyau d échappement. 9° 100 13o 100 i5o 180 300 a3o a3o a3o a5o
- Lumières d’admission... < |-,alSeu^•• 30 30 30 33 34 a? 39 3o 35 38 5o
- ( Longueur. a3o a8o 3iô 370 4i5 470 53o 585 655 685 735
- Lumières d’échappement. ! • 3o 3o 33 35 4o 45 4? 5o 54 59 63
- ( Longueur. a3o 280 3ib 370 4i5 470 53o 585 635 6g5 735
- Bouton de manivelle.. . j D'an,ètie. 6s 75 87 100 u3 ia5 i38 i5o i5o 163 185
- ( Longueur. 8a 95 95 111 137 i43 i43 300 300 a3o a3o
- ... ( Diamètre. Axe de la crosse < 6s 75 ?5 100 100 ia5 ia5 i5o i5o 160 160
- ( Longueur. 95 95 9b 110 110 100 i3o t5o i5o I7O 170
- / de la chambre de vapeur. 9° 95 80 115 i3o i4o t5o 165 180 J9° ai5
- Diamètres j de l’axe du robinet 3o 33 33 36 4o 43 43 5o 5o 55 55
- ( de la tige du piston.... 5o 55 55 75 80 9° 100 io5 110 115 130
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- Les robinets des machines Corliss, presque toujours en fonte, sont conduits (fig. 190), dans les meilleurs types, par une barre en bronze qui les traverse sur toute leur longueur, dans une coulisse à ressorts assurant l’étanchéité des lumières.
- Fig. 190 et 191.— Détail d’un robinet Corliss à barre.
- Fig. 199.
- Dash-pot à vide Frick.
- Quand le piston monte, il fait le vide sous sa petite face. Quand il descend, il refoule l’air, par sa petite face, au travers de la soupape inférieure, et, par sa grande face, au travers d’une ouverture latérale, qu’elle ferme à la fin de la course, graduellement, de manière à éviter tout choc.
- Fig. 193 et 19^. —Dash-pot différentiel à vide de Fiskeil.
- B'B, piston différentiel relié à sa tige c par une articulation sphérique D. Quand il monte, l’air passe, par eve, de l’espace annulaire xx dans l’espace beaucoup plus grand y, où il se raréfie ; quand il descend, cet air est refoulé de y en x' avec une résistance réglée par l’étranglement v, sans rebondissement de B. Un cuir h empêche tout choc dangereux au fond de course, comme aussi en figure 192.
- L’un des détails les plus importants des distributeurs Corliss est le dash-pot, le plus souvent à vide. Les figures 192319/1 et 198, qui s’expliquent par leurs légendes, en représentent quelques types des plus usités.
- La distribution Reynolds, genre Corliss, de la grande machine de 3,ooo chevaux exposée par la Compagnie Allis, de Milwaukee, étant ca-
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- ractérisée par l’emploi d’an second excentrique permettant de faire varier la détente de zéro aux 11/12 de la course. Ainsi que l’indique la figure 1 97, l’excentrique principal actionne, par le renvoi habituel et la bielle C, les deux plateaux A3 et A' des cylindres de basse et de haute pression, tandis que l’excentrique de détente attaque, par le renvoi D (ddr), deux leviers verticaux n et n', au sommet desquels sont articulés deux renvois de sonnettes l et dont les bras horizontaux sont soumis au régulateur, et que leurs bras verticaux actionnent respectivement, par les renvois 00 et oV, les leviers K (fig. 195) des déclics d’admission des cylindres de basse et de haute pression (lL
- Fig. 195 et 196.— Distribution Reynolds. Détail du déclic.
- Voici comment fonctionne le déclic représenté par les figures 195 et 196. Quand la bielle W, articulée au plateau A3 ou A' (fig. 195) et commandée, par conséquent, par l’excentrique principal, abaisse autour de l’axe du robinet d’admission correspondant le levier fou G, ce levier entraîne, par son cliquet E, la manivelle D, calée sur l’arbre du robinet, jusqu’à ce que ce cliquet rencontre la came F, et lâche la manivelle D, qui, rappelée par son dash-pot R, ferme brusquement l’admission. Or la came F est solidaire d’un manchon G, fixé sur l’axe du robinet, et orienté autour de cet axe par le coulisseau du levier K', solidaire du levier K, articulé à la bielle O de l’excentrique de détente, par laquelle il reçoit un mouvement d’oscillation, fonction, comme nous l’avons vu, à la fois du calage 'de cet excentrique et du régulateur. Il en est par conséquent de même, et entre des limites très étendues, de la détente^.
- (D VoirPeabody, Valve Gears, p. 115. — W Voir aussi le brevet américain Reynolds, 5aa3o/i. 97 janvier 189& et Y Annexe, p. Ynh.
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- On retrouvait une disposition analogue sur la machine exposée par Fraser et Chahners^.
- W Revue industrielle, i o mars 1896. Nous signalerons aussi quelques Corliss à deux distributeurs, notamment celles de Twiss (American Machinist, 28 avril 1892. Brevets américains 212285 ,
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- Fig. 198 et 199.— Dash-pot à air et à vapeur de ia Southwarlc Foundry C°.
- Ce dash-pot est entièrement plongé dans la vapeur qui, au moment du déclic, en pousse le petit piston avec une vitesse réglée par une ouverture percée sous le grand piston, et en communication avec l’atmosphère, comme en fig. 192.
- Les variétés de déclics sont naturellement innombrables : chaque constructeur se faisant un devoir d’en avoir un bien à soi, souvent plus compliqué qu’original; nous décrirons seulement quelques-uns de ces appareils, choisis parmi les plus simples et les plus pratiques.
- Celui de la machine Fiskell porte (fig. 200) fou au bout de son levier C'C, mobile sur l’arbre A du robinet d’admission et actionné par la bielle X du plateau , un axe D, à cliquet E, en prise en c, par le ressort f, avec la manivelle B, calée sur A, et l’axe D porte à son autre bout une manivelle F, terminée par un galet R'. Quand ce galet vient buter sur le galet R, pivoté à l’une des extrémités du levier HH'H", fou et soumis au régulateur, E lâche la manivelle R', qui, rappelée par le dash-pot en Y,
- X, bielle du plateau de distribution, actionnant en a le levier C'C, fou sur. l’axe A du robinet d’admission , avec cliquet DE, mis en prise en e, par le ressort /, avec la manivelle B , calée sur A. — F, manivelle de D, à galet R. — HH'H", levier fou sur A, à came W' et à galet R', et soumis au régulateur.
- de 1899, ^73486, de 1892) et de Ohmen (Electrical World, 19 mai 1896, p. 669. Brevets américains 3o57j8, de i884, et 676757, de 1891). Voir i'Annexe, p. 511.
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- ferme brusquement l’admission. Il faut remarquer que R ne rencontre R' que presque dans l’axe de H', de manière à ne presque pas influencer le régulateur. Enfin le troisième bras H' du levier HH'H" porte une came
- Fig. ao3 à 208. — Déclic Sargent. Vue latérale. Coupe x. Détail du cliquet i5
- et du levier ai.
- 10 , il, 7, balancier articulé en 12 sur la bielle du plateau d’excentrique et en a 8 sur» celle du dash-pot, fou sur l’arbre 1 du robinet d’admission, et pourvu d’un cliquet 17-15-16, pivoté en là et pressé par le ressort 3a, fixé en 33 sur la manivelle 3, calée sur 1 et qu’il entraîne par 18-6 quand on tourne 10 de gauche à droite, jusqu’à ce que 17 vienne heurter la came a6 du levier 21-37, fou sur 1, et soumis au régulateur.— 27, came de sûreté venant, quand le régulateur tombe, repousser 17 de manière à déclencher définitivement 18 de 6. — 9, boulon avec plaque 8 retenant le balancier 7 sur le manchon k du levier 3.
- W, qui, lorsque le régulateur vient à tomber, par un ralentissement excessif de la machine ou par accident, arrive, suivant la flèche, à relever le galet R', de manière à déclencher définitivement E de B et à arrêter le moteur.
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- Avec le dispositif de M. Sargent (fig. 2o3)(1), quand le balancier 10 est tiré vers la droite par la bielle du plateau, son cliquet 17, 15, articulé
- Fig. 209 à 215. — Déclic Harris. Vue par bout. Vues de face : au commencement de l’admission, à la fin et au rappel de fermeture. Détail de l’enclenchement 9-6.
- F'//' (fig. 210 et 217), levier fou sur l’axe b du robinet d’admission, articulé en f1/' à la bielle g du plateau de distribution, et en/e' au cliquet e, à grain d’acier e2 9, fixé par le boulon eV‘c*(fig. 215).
- , — Ccc2, levier calé sur b, dans lequel est pivoté en c3 (üg. 218) l’arbre d, à butée S°, fixée par des vis 8 dans son encoche 6-7. — d' (fig. 218), ancre calée sur d, à deux galets d2d2. — DD'D2, manchon fou sur b, soumis en D3 au régulateur, avec came de déclenchement 12-i5-io. — c', tige de rappel du dash-pot. — 5o, talon de e, qui, en cas de non-fonctionnement du dasb-pot, ramènerait le mécanisme de la position fig. 211 à celle fig. 212.
- en 14 et pressé par le ressort 32, enclenche en 6, par 18, la manivelle 3,
- t1) Voir aussi le brevet américain de Sargent et Rice, n° Zi25267, 1" juin 189A.
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- en 14 et pressé parle ressort 32, enclenche en 6, par 18,1a manivelle 3, calée sur l’arbre 15 du robinet d’admission, et l’entraîne jusqu’à ce que son bras 17 vienne heurter la came 26 du levier 21, fou sur 1, et soumis au régulateur. La manivelle 3 est alors aussitôt rappelée par la tige du dash-pot articulée en 28. Quand le régulateur tombe par accident, la came 27 du levier 21 vient déclencher définitivement 16 de 3, et arrête la machine. C’est un dispositif compact, solide, parfaitement accessible et facilement démontable.
- Fig. 216 à ai 8. — Déclic Harris. Détail du levier F, de la came D, et de l’ancre d' (même légende qu’en fig. 209).
- Le déclic de LF. d. Harris, représenté par les figures 209 5 218, est aussi des plus remarquables. Quand le plateau de l’excentrique tire, par G, dans le sens de la flèche 2 5 (fig. 210 ) l’extrémité f du levier/'F/7 (fig. 217), fou sur l’axe b du robinet d’admission, le cliquet e, articulé e\ au bout du bras /*, repousse, par la butée de son grain d’acier 9 sur le grain 6, l’arbre cl, pivoté en c3 (fig. 218), dans le bras c2 du levier C, calé sur b, et l’entraîne, jusqu’à ce. que les galets cl2 d2 de la fourche cl' viennent, (fig. 211), en butant sur la came D (fig. 216), faire pivoter d, et déclencher aussi 6 du levier C, aussitôt rappelé en c'par le dash-pot, de manière à couper brusquement l’admission, comme figure 2i5. D’autre part, la came D fait (fig. 216) partie d’un levier D', fou sur b, et soumis au régu-
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- lateur circulaire 10 de la came D, en amenant ainsi la butée 6 à être, quand g ramène F dans la position (fig. 210), renclenchée au passage par 9, de manière à recommencer l’opération.
- Ainsi que le montre la figure 2 13 , les galets d2 n’ont, pour dégager b, qu’à faire pivoter d que de l’angle très petit indiqué en pointillé, de manière à ne baisser b que de la moitié de la saillie de Q, parce que le pivotement de b autour de e\ corrélatif de celui de d, fait faire à Q la moitié du chemin nécessaire au déclenchement, qui est, par conséquent, très rapide en même temps que très doux au régulateur; on remarquera, en outre, que l’emploi de la fourche d'et de la came D dispense de toute espèce de ressort, et rend l’action du déclic presque entièrement desmodromique. Enfin, en cas de non-fonctionnement du dash-pot, le talon 50 de e le remplacerait, et ramènerait le mécanisme de la position fig. 2 11 à la position fig. 212.
- On sait que les machines Corliss sont tout à fait impropres aux grandes vitesses: au delà d’une centaine de tours par minute, l’intensité des chocs du déclic et la raideur des ressorts de rappel augmentent au point d’en rendre le fonctionnement pratiquement difficile, dispendieux et bruyant; aussi dépasse-t-on rarement cette limite, considérée comme extrême par beaucoup de constructeurs.
- Des inventeurs déjà nombreux ont cherché à conserver les avantages principaux de la distribution Corliss (suppression presque complète des espaces nuisibles, séparation des distributeurs d’admission et d’échappement complètement équilibrés, action directe, sensible et facile du régulateur, ouverture et fermeture rapide des lumières) sans avoir recours aux déclics, en commandant ses distributeurs par des mécanismes continus et desmodromiques, permettant de marcher facilement à 3oo et même à 35o tours.
- L’une des machines américaines les plus remarquables de ce genre est celle de Pitchford; je n’ai besoin que de la rappeler, car elle a été décrite en détail dans plusieurs publications françaises (1).
- La très remarquable machine exposée à Chicago par la Bâtes Machine C% de Joliet (I1L), fonctionnait aussi sans déclic, à l’aide cl’un mécanisme
- (0 Revue industrielle, ak mars 1888. Lumière électrique, 23 février 1889, p. 368. Engineering, 26 août 1892, p. 26Û. A citer aussi la distribution de Dow (brevet américain 521706 19 juin! 894).
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- fort simple et des plus ingénieux, facile à suivre sur la figure 219. Quand le plateau de distribution W, commandé par l’excentrique du moteur, tourne dans le sens de la flèche, son axe F, autour duquel est pivoté le doigt L', articulé d’autre part, en P', à la bielle R', entraîne ce doigt, et, avec lui, la bielle R'jusqu’à la position figurée, où l’extrémité de droite
- Fig. 219. — Distribution sans déclic de la machine Bâtes.
- W, plateau de distribution portant, pivotés sur les deux axes I et I', les doigts L et L', articulés en P et P' aux extrémités des bielles R et R' des robinets d’admission O et O'. — D et D', bras à galets pivotés fous sur l’axe de W et soumis au régulateur en GG.— H et It', dasb-pots.
- du doigt L' vient heurter le galet D'. L’appui de ce galet, faisant alors pivoter L' autour de F, soulève l’articulation P', autour de 0\ au-dessus du plan d’arc-boutement FC'CF, de sorte que la traction de O' sur R', libre ainsi de continuer ce mouvement sous le rappel du dash-pot, referme brusquement, comme par un déclic, le robinet d’admission : les pièces prennent alors les positions indiquées en R, I, L, à gauche de la figure.
- Quant aux galets D et D', ils sont pivotés à 1 extrémité de deux leviers
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- coudés distincts, fous sur l’axe du plateau W, et soumis en G au régulateur, qui fait ainsi très facilement varier la détente.
- Fig. 220. — Distribution à soupapes Nordberg. Commencement do l'admission.
- D| arbre de distribution, à excentrique dE, commandant par e'g ie levier G, pivoté sur l’axe c4 de la lanterne c, solidaire de la soupape B, à ressort de rappel réglable c', et ( fig. 221), par Fff h', le levier H, pivoté en h, et pourvu d’un bras de déclic Zi2 (fig. 221) à taquet h\ I, levier soumis par Jjj au régulateur, pivoté en i sur G, avec taquet i'. — M, came ajustable, commandant par N n' 0 la soupape d’admission k, avec stuffing-box de réglage L, fileté en V sur ie porte-siège kk'.
- La machine Bâtes de l’Exposition, à cylindre de o m. 5io x i m. 23 de course, faisait 300 chevaux à 80 tours, sous une pression initiale de
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- 7 kilogrammes et une détente au quart de la course. Sa marche était régulière et absolument silencieuse.
- Les distributions par soupapes sont très rares aux États-Unis sur les machines fixes: je citerai néanmoins, comme des mieux étudiées, celle de M, Nordberg, représentée par les figures 220 et 22 1(1).
- Fig. 221. — Distribution par soupapes Nordberg. Positions des pièces après le déclic (même légende qu’en fig. 220).
- L’arbre de distribution D commande, à chaque extrémité du cylindre, les organes représentés en figure 220. Son excentrique d a sa tige E, évidée comme l’indiquent les figures 220 et 221, articulée d’une part à la tige g du levier G, pivoté en c4, dans la lanterne c, solidaire de la soupape d’admission B, et, d’autre part, au levier coudé F, qui commande par h' le levier H, pivoté autour du point fixe h. En outre, le régulateur agit par7 sur un troisième levier I, pivoté en i sur G, et dont le petit bras porte un taquet i'.
- Dans la position fig. 220, ce taquet repose sur celui hs du levier H, et les axes h et i coïncident, de sorte que, l’excentrique tournant dans le
- (1) A ciler aussi les distributions par soupapes de Putnam et de Gaskill (Peabody, Valve Gears, p. ia3 et 125, vol. J .Wiley, New-York, 1892, et American Machinist, 1 h novembre i885, p. a).
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- sens de la flèche, et er décrivant la courbe 1, 2, le levier G, pivotant autour de l’axe i, fixé par l’appui de i1 sur A3, commencera par ouvrir la soupape d’admission B. Mais, en même temps, le levier coudé F, abaissant H et ramenant A3 vers la gauche, le déclenchera de i' et fermera (fîg. 221) l’admission d’autant plus vite cpie le régulateur aura reculé, par J, le taquet i' plus vers la droite. On remarquera que cette fixation de la détente est indépendante de l’usure des contacts if et A3.
- Fig. 3 92.— Distribution Brown par tiroirs à grilles et à déclics.
- E, excentrique commandant le tiroir d’admission par le cliquet L, à déclic A, soumis au régulateur en B.
- C, carne commandant le tiroir d’échappement horizontal. — P. dash-pot.
- Après la fermeture de l’admission, le point e' décrit d’abord la partie ascendante 2, 3 de la courbe 1,2,3, puis la partie presque horizontale 3, 1, pendant laquelle le levier G reste presque immobile, tandis que H ramène A3 sous f, prêt à recommencer, comme en figure 220, une nouvelle admission. Les taquets i! et A3 s’abordent presque sans choc; la marche est douce et sans bruit.
- Quant à l’échappement, il s’opère par le renvoi Nn'O, commandé par la came M, en deux parties ajustables l’une sur l’autre.
- Si la soupape d’échappement k fuit, il suffit de tourner le stufhng-box L, fileté sur k\ pour serrer la garniture, en même temps que l sur A4, ainsi que
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- le siège h sur sa portée. Enfin, la soupape d’admission n’est jamais retenue que par son ressort c, qui lui permet toujours de céder aux coups d’eau.
- Les distributions par tiroirs à déclics sont de même peu fréquentes aux Etats-Unis ; je rappellerai néanmoins la remarquable distribution de Brown, qui figurait à l’Exposition de 1889 (1h
- Fig. 223 et 22/1. — Machine Porter A tien à distribution Good et Lindroth. Plan et élévation.
- F (fig. 220 et 226), excentrique à coulisse F'/, commandant par sa tige J, soumise au régulateur O , et par le renvoi K/c/c'/ÆL', les tiroirs d’admission N du cylindre de haute pression B. — G (fig. 225), coulisse auxiliaire, menant par gTfT't'PU et U', les tiroirs d’admission du grand cylindre. —P, tige articulée en I, menant par QSS'S2 et Q'Qq les tiroirs d’échappement R des deux cylindres.
- Cette distribution comporte, à chaque extrémité du cylindre, deux tiroirs à grilles : l’un horizontal, pour l’échappement, et commandé invariablement par la came C (fig. 222), tracée de manière à donner des ouvertures et des fermetures très rapides; l’autre vertical, pour l’admission, est mené par l’excentrique E, au moyen du levier fou L, à déclic A, commandé par le levier B, soumis au régulateur. Quand A lâche L, le tiroir
- P) Voir VAnnexe, p. 5a3.
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- retombe, par la poussée de la vapeur, avec une vitesse amortie par le dash-pot P(1).
- Parmi les distributions par coulisse pour machines fixes, je citerai la nou-"velle disposition du type Pius Fink, adoptée par MM. Lindroth pour les machines du type Porter Allen construites par la Southwark Foundry.
- On reconnaît, sur la figure 225, le type ordinaire du collier d’excentrique Fink, FF7, avec coulisse f. On a ajouté à cette coulisse une seconde coulisse g, entaillée dans une plaque G, fixée parallèlement à la première, et dont le coulisseau commande, par T (fig. 2a4), le levier t, pivoté en T7, et qui mène, par p£2, U et O7, les tiroirs d’admission du cylindre détendeur situé dans le prolongement du cylindre de haute pression B. Les tiroirs N de ce dernier cylindre sont menés par la coulisse F, dont la tige J, soumise au régulateur, attaque ces tiroirs par le renvoi IdKk'kLL'. Quant aux tiroirs d’échappement des deux cylindres, ils sont menés tous les quatre par la tige invariable P et le renvoi Q^2, dont la tige q actionne l’échappement R du petit cylindre, et la tige S celui du grand.
- L’emploi des tiroirs plans équilibrés est presque universel aux Etats-Unis sur les locomotives. Les tiroirs sont non pas en bronze, mais en fonte, et il n’est pas rare de les retrouver intacts après des parcours de 1 5 0,0 00 kilomètres.
- L’un des plus employés parmi ces tiroirs est celui de Richardson (fig- 327)<2)- l ’équilibre s’y produit par le glissement étanche des garnitures en fonte pp, appuyées sous le plateau P par des ressorts. Ces garnitures sont indépendantes les unes des autres, les petits côtés s’enclenchant sur les grands par de simples encoches, de sorte que leur ensemble
- W Voir Peabody, Valve Gears, p. 115, ^ Disposition analogue, en principe, à
- Y Annexe et le brevet américain 5aA3o6, du l’ancien compensateur de Dawes et Rennie 7 avril 189/i. (1869). Voir Y Annexe, p. 637.
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- constitue un cadre essentiellement déformable, d’une flexibilité qui, d’après l’inventeur, en assure l’étanchéité permanente. Dans les locomotives, les bords du trou o, qui met l’intérieur du cadre en rapport constant avec l’échappement, affleurent parfois ce cadre, et viennent, quand on marche à blanc, y frotter légèrement, de manière à empêcher ainsi l’aspiration
- IkJe;
- Fig. 227. — Tiroir équilibré de Richardson pour locomotives.
- J, boite à tiroir, à couvercle K, avec prise d’indicateur c, recevant la vapeur en g g', l'admettant parff, et l’échappant par JiV. — P, plateau à garnitures étanches pp, empêchant la vapeur de pénétrer en a, et dont les fuites l’évacuent à l’échappement h par oV. — R, reniflard empêchant les gaz de la boite à fumée d’entrer en J quand on marche en contre-vapeur.
- Fig. 928 et 229. — Tiroir Delancey.
- des poussières de la boîte à fumée dans le cadre ; mais il paraît préférable d’avoir recours, dans ce but, à un reniflard R, en communication avec la boîte du tiroir.
- La plaque du tiroir de Delancey est creusée (fig. 228) de saignées qui facilitent la sortie des fuites de vapeur vers l’échappement, et ses barrettes latérales portent chacune deux petites encoches qui admettent un peu de vapeur pour le graissage des bords.
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- Le tiroir de Y American Balance Slide Valve C°, de San Francisco, a (fig. a3o et a3i) son cadre d’équilibre constitué par un ou deux anneaux à bords inclinés, formant chacun joint étanche, d’une part avec le plateau du couvercle de la boîte à vapeur, sur lequel il glisse, et, d’autre part, avec un second plateau fixé au tiroir. La vapeur appuie l’anneau à la fois
- Fig. a3o et a31. — Tiroir équilibré de ¥ American^Balance Slide Valve C°, à un et à deux plateaux.
- sur la nervure de ce plateau, par sa pression à la circonférence de l’anneau, et sur le plateau supérieur, par sa pression sous l’anneau. Cette disposition présente l’avantage de supprimer tous les ressorts.
- Les tiroirs à double entrée des machines Russell ont (fig. 282) leur cadre chargé par un ressort médian assez flexible pour céder facilement aux coups d’eau.
- La solution adoptée pour la machine Bail est (fig. 2 33) particulière-ment ingénieuse. Le tiroir, à double entrée, est constitué par deux manchons emboîtés l’un dans l’autre, et que la pression même de la vapeur
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- admise par leur intérieur tend à séparer de manière à les appuyer sur leurs glaces, mais juste de la pression nécessaire pour en assurer l’étan-chéité.
- Le tiroir Ide, représenté par les figures 2 35 à a 38, est employé sur les machines de ce nom, très répandues aux Etats-Unis, où elles comptent parmi les meilleures du type rapide. Ainsi qu’on le voit par la figure 238 , le tiroir est constitué par un cadre très léger, à quatre barrettes d, d, d3,
- Fig. a32, a33 et 23h. — Tiroirs équilibrés Russell et Bail.
- d4, renforcées par un tube D2, dans lequel passe la tige du tiroir, fixée par un boulon à l’extrémité du cadre. La plaque d’équilibre E, creusée d’un canal d’Allen E3, enveloppe le tiroir par ses côtés ee, où elle est retenue par un goujon e2; elle porte deux évidements e3, e4, en face des lumières d’admission cc1, et qui assurent l’équilibre du tiroir. Quant au poids du tiroir, il est (fig. 2 3y) supporté en grande partie par deux petits galets FF, ayant pour diamètre l’épaisseur de e, et que l’on remplace parfois par des billes. Un ressort E2 permet à la plaque d’équilibre de céder aux coups d’eau.
- En figure 2 35, le tiroir est représenté admettant la vapeur au canal d’admission c1 de gauche, à la fois autour de la barrette d2 et par le canal E3, ouvert à droite dans la chambre de vapeur; en même temps, la vapeur s’échappe de la droite du cylindre par c, c2. En figure 239, c’est l’inverse ; l’admission se fait à gauche; enfin, en figure 2Ùo, l’échappement est ouvert à droite, et l’admission va s’ouvrir à gauche par un léger déplacement du tiroir vers la gauche, déplacement qui aura pour effet d’ouvrir le canal
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- Fig.^a35 à a38. — Tiroir équilibré Ide. Coupes 1-1, 2-2, 3-3, et détail du tiroir.
- A, cylindre, avec lumières c et c', pour l’admission et l’échappement. — c5, tuyau d’échappement.—-D, tiroir à cadre d, avec barrettes dl, d2, d3, d4 et douille D2, pour l’attache de sa tige D1. — E, plateau d’équilibre à ressort E2 et canal à double entrée E3, retenu en e1 (fig. a36) sur la glace E1, et guidant le tiroir par ses rebords e. — /, coulisses de e, à galets F, supportant le tiroir. — B1, admission de la vapeur dans la chambre B du tiroir.
- E3 en d1, en même temps que c1 en d1 ; de sorte que l’on voit bien, sur cette figure et sur la figure 2 h 1, comment le canal E3 augmente les orifices
- au commencement des admissions
- W A citer les tiroirs équilibrés américains de Allen (Engineering, 7 février 1879, p.t i5, et La Lumière électrique, i5 mars 1886, p. 4 6 7 ). Johnson ( American Machinist, 14 mars
- 1881, p. 2). Freeman (Electncal World, 6 septembre 1890, p. 171). Mac-Dermott [American Machinist, 21 mars 1885, p. 3). Parker et Clark (Scientific American, 3i dé-
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- Mais c’est surtout sous la forme très rationnelle de pistons ou de cylindres creux que l’on rencontre, aux Etats-Unis, les tiroirs équilibrés, où ils ont supplanté, comme cliez nous dans la Marine, les tiroirs plats, même
- Fig. 239 et 2A0. — Tiroir Ide au commencement et à ia fin de l’admission à droite (même légende qu’en fig. 2 35).
- sur la majorité des nouvelles machines de M. Ide, ainsi que le montre la figure 2 k 2 u).
- cembre 1892, p. 4i8). Shepherd (brevet américain 5i45og de 1894). Vanderventer (Scientific American, 21 novembre 1891, p. 327). Sweet (Revue industrielle, 3i mai 1890, p. 209). Voir l'Annexe, p. 53o.
- M A citer les tiroirs cylindriques de Ar-minglon ( La Lumière électrique, 2 3 février
- 1889, p. 363). Baxter (id., 20 mars 1880, p. 545). .Westinghouse (id., 6 avril 1889, p. 26). Beck (brevet américain, 483127, de 1893). Phelps (Scientific American, 9 décembre 1882, p. 371). Taylor (American Ma-chinist, 26 mai 1892, p. 1).
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- La vapeur d’admission entoure le corps du tiroir, par l’intérieur duquel se fait l’échappement, de sorte qu’il suffit, pour vérifier l’étanchéité du tiroir, d’amener le tiroir au point mort, et d’admettre la vapeur après avoir enlevé les fonds de la boîte. Le remplacement d’un tiroir se fait très simplement: on fournit, à cet effet, avec le nouveau tiroir, un alésoirportatif, que l’on monte sur le cylindre, et qui réalèse les glaces au diamètre voulu assez exactement pour qu’il n’y ait qu’à introduire le nouveau tiroir sans
- Fig. 24ï?. Fig. a43 et 244.— Détail
- Tiroir cylindrique creux de lde. des segments des tiroirs Ide.
- aucun danger de fuite. Les pistons, en fonte, sont à deux segments, aussi en fonte, mais (fîg. 243) interrompus au bas, sur une longueur égale au 1/8 de leur circonférence, par un voussoir en bronze, d’une épaisseur telle que le piston soit parfaitement centré lorsqu’il repose entièrement sur cette portée en bronze, et biseauté de manière que ses joints avec la partie en fonte restent parfaitement étanches, quelle que soit la dilatation des segments par leur usure.
- La tige de ces tiroirs est articulée (fîg. 175, page 93) à la barre d’excentrique par un joint sphérique à boule d’acier dans rotule de bronze, et le tiroir est si bien équilibré qu’il est facile de tourner sa tige à la main sur ce joint.
- Pour les grands tiroirs, de 0 m. 158 à 0 m. 46o de diamètre, comme ceux des cylindres à basse pression des compound (fig. 245), la tige est
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- massive, et les segments sont dilatés (fig. 246) par un coin cylindrique, fixé sur la tige par écrou et contre-écrou, et ajusté sur machine chaude, de façon à assurer 1 étanchéité.- Quand la machine se refroidit, ce coin en
- Fig. a45 à 2/17. — Machine compound Ide à tiroirs-pislons ( fig. 176). Coupe par ia distribution et détail du tiroir de basse pression.
- bronze, se contractant plus que la fonte des segments, leur laisse prendre le petit jeu nécessaire pour éviter à-coup sur tout grippement au démarrage.
- On obtient, dans les machines de Dick et Church, le même résultat en faisant arriver la vapeur tout autour de fenveloppe du tiroir (fig. a 4 8 ), de manière quelle commence à se dilater un peu plus tôt que ses pistons. Le tiroir est en contre-bas du cylindre, avec poche de vidange automatique assurant un drainage très efficace. Les portées sans segments des pistons
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- Fig. 248 et 2Æ9.— D‘ck et Church. Distribution par tiroir-piston.
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- sont très larges : o m. 80, par exemple, pour chaque piston de o m. 2 3o de diamètre, et ne s’usent que très lentement(1-.
- O)'
- C/3
- cn O
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- L’une des distributions à tiroirs cylindriques les plus remarquables de l’Exposition de Chicago était celle de la machine compoundde 1,200 che-
- W Solution analogue à celle d’Atherlon (brevet anglais, 12960, 7 février i85o).
- Comité 15. — 1. 9
- IMPRIMERIE NATIONALE»
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- .M
- vaux cle Mac hüosh et Seymour, dont la figure a5o représente le détail (diamètre du grand cylindre o m. 8i5, course o m. 91.5, diamètre du tiroir 0 m. 3 15, vitesse 110 tours). Chacun des cylindres de cette remarquable machine avait sa distribution commandée par deux tiroirs cylindriques concentriques: l’un, a, tiroir principal, mené par un excentrique invariable, l’autre, b, tiroir de détente, conduit par un excentrique
- à calage variable par un régulateur direct. L’étanchéité et le guidage du tiroir principal sont assurés aux extrémités par des bagues cc, que l’on peut serrer de l’extérieur comme l’indique la figure 2 51. La vapeur est amenée de la chaudière, puis du petit cylindre, autour des tiroirs ; on la voit, admise à gauche des cylindres, par les deux lumières ouvertes du tiroir de détente et par celle du tiroir principal , fermée à la droite des cylindres, d’où la vapeur s’évacue au condenseur sans refroidir sensiblement le tiroir. Ces tiroirs fonctionnent avec une grande douceur. Les tiroirs cylindriques permettent l’exécution de distributions très compactes, notamment pour les machines Wolff à encombrement réduit. Comme exemple, je citerai celle de Jackson, pour une compound à deux cylindres A et B (fig. 2 53), avec manivelles à 180 degrés et à tiroir unique E. Dans la position figurée, la vapeur, admise de la chaudière en N, autour du tiroir, pénètre, par SWO1, à gauche du cylindre de haute pression A, d’où elle s’échappe par O2WP'2, à droite, dans le grand cylindre B, dont l’échappement se fait à gauche, par PX2V, au condenseur M. Ce système n’a d’autre inconvénient que celui d’un rapprochement trop intime des deux vapeurs d’admission et d’échap-
- Fig. a53. — Distribution Jackson à tiroir cylindrique creux pour machine Wolff.
- A et B, cylindres de haute et de basse pression. — N, admission de la vapeur dans la chambre du tiroir E, à baretles X‘X‘2X3. -— P1 P2, O10" et S, lumières circulaires du fourreau TQV du tiroir.
- Fig. 9.5A — Diagrammes de la machine Jackson.
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- pement. Ainsi que 1 indiquent les diagrammes (fig. 2 53) la chute de pression du petit au grand cylindre est pratiquement nulle.
- On retrouve, aux Etats-Unis, les tiroirs cylindriques sur un grand nombre de locomotives, notamment sur les compouncl; je n’en citerai ici qu’un
- 1
- -Cl
- BY
- Fig. a55 et 256. — Distribution Player pour locomotives compound.
- A et B, cylindres de haute et de basse pression, avec lumières aa et bb, et tiroirs D et E, conjugués par une même lige. — 11', admission de la vapeur dans la chaudière. — i, échappement du petit cylindre JJ, échappement du grand cylindre. — ee\ canaux d’admission et d’échappement du tiroir E.
- exemple: la distribution de M. Player (fig. 255), adoptée par l’usine des Broohs Locomotive Works W. Quand la tige commune aux deux tiroirs E et D se déplacera d’un peu vers la droite de la position figurée, la vapeur
- 61 A citer aussi les distributions Vauclain (Railroad an Engineering Journal, janvier 1890 ,p. 39. Engineering, 7 septembre 1893, p. 3oi. Bulletin des arts et métiers, août 1893,
- p. 798. Brevet américain Û99065, 6 juin 1893). Pilkin (brevet américain, k 17088, de 1889). Bail (brevets américains 5i 1186 et 521254,19 décembre 1893 et 12 juin 189A).
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- Fig. 267.— Machine compound Bail et Wood à tiroir oscillant.
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- amenée par I, de la chaudière en i, passera de l’extérieur de D sur la face gauche du piston de A, pendant que la vapeur qui vient d’agir en A passera, par l’intérieur de D et la lumière centrales, à gauche du cylindre B, dont la droite évacue sa vapeur à l’échappement par les canaux e' et J de
- Fig. 2 58. — Tiroir oscillant Bail et Wood.
- gauche. L’inverse se produit ensuite pour la course de retour des pistons. Ces tiroirs fonctionnent parfaitement bien sous tous les rapports.
- Les distributeurs oscillants sont, en dehors de machines Corliss, peu usités aux Etats-Unis; néanmoins le type de robinet de la machine Bail et Wood (fig. 267 et 268), très en faveur, paraît avoir donné de bons résultats sur les grands cylindres des compound. Le robinet tournant dans le sens de la flèche (fig. 2 58), la vapeur du petit cylindre, admise dans son intérieur, pénètre à droite du grand cylindre d’abord par son canal intérieur,
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- puis par ce canal et directement, pendant que la vapeur du grand cylindre s’échappe à gauche, par l’extérieur du robinet. L’inverse a lieu quand, au fond de course de gauche du grand piston, le robinet oscille de droite h
- Fig. 2 5g. — Régulateur Hall.
- gauche. Grâce au grand diamètre du robinet, il peut donner des admissions et des coupures très vives; c’est, en réalité, l’équivalent de deux tiroirs à double entrée appliqués sur leurs glaces circulaires par la pression même de la vapeur, avec une force réglée par leur montage sur le plat de l’arbre central qui les commande, et disposés de manière à drainer parfaitement le cylindre(1).
- W A citer aussi le tiroir oscillant do Case (voir VAnnexe, p. 5i5).
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- LES REGULATEURS.
- Les régulateurs des machines rapides sont presque toujours du type direct, montés directement sur l’arbre, ou, le plus souvent, dans le volant
- Fig. 960 et 961.— Detail du régulateur Bail.
- D, menottes articulées aux masses centrifuges et, en B, au collier de l’excentrique A, à bouton E,
- menant la tige du tiroir.
- du moteur, et agissant directement sur le calage de l’excentrique, ou à la fois sur la course et le calage de l’excentrique. Ces régulateurs, dont l’idée première paraît appartenir à MM. Hartnellet Rajjfardsont des appa-
- La Lumière électrique, 9 avril 1886, p. 95g. — ^ Bulletin des arts et métiers, 187a, p. 6/15 (voir VAnnexe, p. 541).
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- reils fort simples, robustes et puissants; ils donnent, quand ils sont bien installés, d’excellents résultats. Ils sont d’ailleurs déjà bien connus et répandus en France depuis 1 889 (L). Nous nous contenterons donc d’en signaler quelques types nouveaux particulièrement ingénieux (2b
- Fig. a6a et 363. — Régulateur Dick et Churcli.
- EO', masses centrifuges conjuguées par le parallélogramme EDCED, et à butées LM. — J, ressorts équilibrant ces masses, et réglables en H. — B, pivot de C , agissant sur l’excentrique A, équilibré en A'. — R, boite à huile cloisonnée, distribuant l’huile aux articulations G par des tuyaux T, à joints] télescopiques W.
- Le régulateur de Bail est (fig. 2 5q à 261) remarquablement simple. Ses masses, pivotées sur les bras du volant, actionnent par les menottes DD le collier B de l’excentrique À, et changent par suite le calage du bouton E,
- M Types de Armington, Boulet, Brulé, Dor-fel, Hofman, Lecouteux, Oerlikon, O’ Hara, O’ Kelly, Perrine, Sweet, Westinghouse.
- W Sur la théorie de ces régulateurs, voir Rites, An Analysis of the Shaft Governor
- ( American Society o/Mechamcal Engmeers, novembre 1892 , vol. XIV, p. 92 ) et Mansfield, Notes on the theory of Shaft Governors ( American Machinist, 12 et 19 juillet 189A ).
- I!laiiiiiiiiiiiiiiiisiiiiiiiini||
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- fixé au centre du plateau C de B, et qui actionne la bielle du tiroir. La force centrifuge des masses est équilibrée par les longs ressorts que l’on voit en fig. 259, et aussi par un petit ressort auxiliaire attaché à un dash-pot (fig. 260) et qui fait que, contrairement à ce qui se passe avec la plupart des régulateurs, la vitesse de régime du moteur est un peu moindre en vide qu’en charge.
- Fig. fî6A. — Régulateur Mac Ewen à balancier B.
- Les bras E du régulateur de Dick et Church sont (fig. 262) à balanciers E et G, pivotes sur couteaux F ; leur force centrifuge comprime les ressorts J, et leurs bielles D font pivoter l’axe B, entraîné par le volant, et sur lequel est calé l’excentrique A, équilibré en A', dont on varie aussi à la fois le calage et le rayon. Le graissage se fait par une boîte à huile cloisonnée B, de laquelle partent des tuyaux T, télescopés comme en W, et aboutissant aux diverses articulations.
- Les masses G du régulateur de Green (fig. 2y 3) équilibrées par des dou-
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- blés ressorts réglables en M, attaquent le balancier C (fig. 26G), équilibré en C1 et pivoté sur-l’excentrique D, fixé au volant par des menottes 00, presque parallèles au repos, et très inclinées sur les bras H; il en résulte que, pour un meme pivotement de ces bras, le pivotement de C et du bouton de commande du tiroir D, qui lui est fixé, augmente avec l’écartement des masses G, de manière que la sensibilité du régulateur
- croisse avec la vitesse du moteur. Les battements sont amortis par un dash-pot à air R. Le balancier C porte un toc c7, limitant sa course entre les taquets P et P' de A, et le bouton D est fixé sur c par son téton d', passé dans a, et son goujon d3, serré dans la coulisse de réglage c3.
- Le régulateur Mac Ewen est (fig. 2 6 A ) caractérisé par l’emploi d’une masse BB, faisant volant , et dont l’inertie intervient, comme celle du contrepoids d’Allen,pour augmenter la sensibilité du régulateur. Celte masse, pivotée en P sur un bras du volant, entraîne en G le bouton d’excentrique, et est commandée en G par le régulateur, qui la fait osciller dans les limites permises par des taquets sur la jante du volant. Le régulateur n’a plus alors cpi’une seule masse centrifuge A, compensée par l’inégalité des masses aux extrémités de B. Ce régulateur très sensible est peut-être dangereux.
- Il faut , avec les régulateurs ordinaires, que la machine s’arrête d’elle-même quand la courroie du régulateur se brise ou se détache : la disposition adoptée à cet effet par MM. Corliss et Wattler est (fig. 275) des plus ingénieuses. Au départ de la machine (fig. 275), la douille extérieure C est accrochée sur le manchon C' du régulateur par la prise du ressort-cli-
- Fig. 265 à 272. — Régulateur Green.
- Détail du levier C. Elévation et coupe 6-6 du plateau A et du bouton D.
- D est fixé sur C par le goujon ds, à coulisse c3, et le pivot d\ passé dans le trou a. — E, plaque de retenue fixée sur D par D2, avec graissage 12. — c7, toc de butée sur P et P'.
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- quet c dans l’encoche c\ et le tout repose sur le galet e, qui maintient les houles du régulateur dans la position de pleine admission. Quand la machine marche, le régulateur soulève l’ensemble de deux manchons c et c', et e se dérobe automatiquement. Si maintenant la courroie du régulateur se brise, ces deux manchons retombent, et l’extrémité du ressort c vient buter'dans la gorge inclinée b, de manière qu’il déclenche c\ et que le
- Fig. 373 et 27/1. — Régulateur Green. Elévation et, coupe 1-2. _
- G, masses centrifuges, équilibrées sur H par des ressorts I, réglables en M, et reliées, par les menottes 00, au levier C (fig. 266), pivoté sur l’excentrique B (fig. 266) du plateau A (fig. 267 ), fixé sur l’arbre, et portant le bouton D (fig. 272 ) de la bielle du tiroir. — R , dash-pot. — PP, tocs limitant l’amplitude de C.
- ressort D, libre ainsi de faire remonter le manchon c, l’amène, comme en figure 277, au point correspondant à la fermeture de l’admission.
- Avec le petit régulateur de Hart (fig. 278), dont la tige R agit directement sur la prise de vapeur G par la crapaudine IJ, à ressort i, dès que la
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- courroie lâche, le ressort m fait pivoter le haut de Tappareil autour de son attache K de l’arc permis par la coulisse i, et ferme l’admission.
- DÉTAILS DE CONSTRUCTION(1).
- Nous n’insistons pas sur les bâtis des machines américaines, dérivés presque tous, pour les machines ordinaires, de la forme primitive et si ra-
- Fig. 275 à 277. — Régulateur à arrêt de sûreté Corliss et Wattler.
- G', manchon du régulateur normalement attaché au manchon C par la prise du cliquet à ressort e dans l’encoclie circulaire c'. Quand la'utesse du régulateur se ralentit trop, c est (fig. 276) repoussé par la gorge b', et déclenche C, que le ressort D amène aussitôt ( fig. 277 ) à la position de fermeture de l’admission. — E, loquet à galet e, que l’on amène dans la position fig. 275 au départ du moteur, puis qui retombe automatiquement dans la position fig. 276.
- tionnelle des bâtis Corliss. Ces bâtis sont, en général, disposés comme l’indique la figure 280, de manière à pouvoir, par un pivotement de
- '-G Voir P Annexe, p. 5 hk:
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- 180 degrés autour de l’axe du cylindre, placer le volant indifféremment à gauche ou à droite.
- Comme variante du bâti Corliss, nous signalerons celui de Bullock
- (fig. 281), avec point d’appui intermédiaire, et nervures disposées de manière à donner à la flèche du bâti une grande rigidité latérale.
- Nous signalerons encore quelques tentatives faites, mais sans succès, notamment par Allis, pour remplacer, dans ces bâtis, la fonte par le fer, en s’inspirant plus ou moins de la construction des longerons à barres caractéristiques des locomotives américaines. On voit, sur la figure 282, le commencement d’un de ces bâtis en fer, et aussi comment on relie souvent les cylindres des machines compound par une pièce de fonte laissant un libre accès aux garnitures.
- Les paliers des machines américaines sont caractérisés principalement par l’emploi du métal blanc ou antifriction, désigné sous le nom de métal Babbitt, et dont la composition assez variable se rapproche plus ou moins des deux types suivants :
- Fig. 978 et 279. — Régulateur à arrêt de sûreté Hart.
- Fig. 980.— Bâti symétrique Corliss.
- Plomb............ 7 b 0
- Cuivre........... o 5
- Étain............. 15
- Antimoine......... 10
- 70
- 25
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- Cet alliage, moins durable mais plus doux que le bronze, qui use moins l’arbre et en répartit mieux les pressions, est, pour les petites machines, coulé directement dans le palier, autour d’un mandrin représentant l’arbre
- Fig. 981. — Bàli rigide Bullock.
- Fig. 289. — Bàli en fonle et fer Ailis.
- qu’il doit recevoir; le palier et ce mandrin doivent être chauffés à ibo degrés environ avant la coulée. Pour les grands paliers, au contraire, l’alliage est coulé dans les languettes du chapeau et du corps du palier, ou sur des bagues en fonte rapportées, martelé, puis alésé sur place, après assem-
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- blage du palier. Le métal antifriction occupe toute la longueur de la portée. Nous reviendrons, dans une autre partie de ces notes, sur l’emploi des métaux antifrictions, si répandu dans la mécanique américaine. Les por-
- Fig. a83. — Palier de la machine Allis cle 3,ooo chevaux (fig. 109).
- Fig. 284. — Palier type Erie Cily.
- tées doivent être plus étendues avec ce métal qu’avec le bronze: on donne, en général, dans les machines Corliss, à cette portée une longueur double de son diamètre, égal lui-même à la moitié du diamètre du piston, ce qui conduit, avec des pressions de 7 kilogrammes environ à l’admission, à ne
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- pas dépasser une charge maxima de 1 o kilogrammes environ par centimètre carré de la projection des portées. Dans les machines rapides avec arbre coudé, la somme des portées des deux paliers est souvent telle que la charge n’y dépasse pas G à y kilogrammes par centimètre carré.
- Comme aspect d’ensemble, ces paliers ne s’écartent pas, en général,
- des formes actuellement adoptées par la majorité des constructeurs européens. La figure 280 , qui représente le palier de la grande machine Allis, est un bon exemple d’un type robuste et très simple; le type représenté par la figure 284, également très simple, est un bon exemple de palier pour petites machines rapides. Je signalerai en outre les nouveaux paliers de M. Good (Southwark Foimdryy Dans ces paliers (fig. 286), le trou du boulon F, dans le chapeau B, est assez allongé pour permettre à ce chapeau de se dilater librement, sans s’opposer, par sa rigidité, à la dilatation du coussinet D, ni risquer ainsi un grippage, en le forçant à se dilater, en cas de chauffage, vers l’intérieur, et à serrer l’arbre au lieu de se desserrer.
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- En outre, la forme du coussinet D est telle qu’il suffit de desserrer le coin W pour pouvoir le retirer facilement, en le faisant, après l’enlèvement du chapeau B, tourner autour de l’arbre légèrement soulevé, ou même
- laissé en place après le retrait de la semelle s (fig. 286).
- Dans presque tous ces paliers, la garniture du coussinet, en métal Bab-bitt, n’a (fig. 156) pas de joues, comme celles de nos coussinets en bronze; elle est retenue par les cannelures du palier, où elle est coulée et martelée. On diminue ainsi le porte-à-faux des manivelles.
- Bielles. — Les bielles 11e présentent, en général (fig. i5A et 168), rien de bien particulier; les coussinets des grosses têtes sont en bronze, rarement en fonte, et avec garnitures Babbitt; les coussinets des petites têtes sont souvent remplacés par de simples bagues en bronze phosphoreux, et sans garniture antifriction. Quelques constructeurs cle machines à simple effet, où les bielles ne travaillent guère qu’à la compressiçn, les font en acier fondu, et leur donnent parfois des formes ingénieuses, comme la bielle à étrier des machines Westinghouse, trop connue pour qu’il soit nécessaire de la décrire(1).
- Mg. >,87. — Crosse de la machine Stearns.
- Fig. 288 et 289. — Crosse Lane et Bodlev.
- Les crosses des tiges des pistons, en fonte ou en acier, sont aussi garnies de fourrures, quelquefois en bronze, mais presque toujours en métal Babbitt. Leurs portées très longues, plus longues que la course dans certaines marches rapides, sont, le plus souvent, planes ou cylindriques,
- (1i Thurston, La machine à vapeur, vol. II, p. \ok. A citer les bielles de IItint, à serrage par granules (American Society of Mechanical Evgineers, juin 1894).
- Comité 15. — 1. 10
- niPlUMEIUE NATIONALE.
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- beaucoup de constructeurs ayant renoncé aux glissières Corliss en forme de V, à faces inclinées à 45 degrés, comme d’une exécution difficile, et comme tenant moins bien l’huile. En général, on n’y dépasse pas une pression maxima très basse : de 2 kilogrammes par centimètre carré, à demi-course et en pleine admission. On rencontre aussi fréquemment, de-puis Porter Allen, les glissières doubles, ou à quatre demi-patins, presque
- \ ' jj)—:
- Fig. 290 et 291.— Crosse Russell.
- rv
- Crosse Frick.
- Fig. 292 à 29Û.
- rthiversellement adoptées sur les locomotives, en prenant, pour la détermination de la surface L de glissement, la règle : Sm/m2 = au moins\/5P : P étant, en kilogrammes, la pression exercée à l’admission par la vapeur sur le piston W.
- La figure 287 représente l’un de ces croisillons à quatre glissières. On remarquera que le croisillon A, distinct de la crosse proprement dite, lui est fixé par deux boulons a pattes cc, dans les trous desquels on coule du
- p étant la pression maxima supportée par la glissière par centimètre carré, et v sa vitesse moyenne en mètres par seconde.
- M On applique souvent la règle
- 30
- P = 7’
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- plomb après ajustage, et que cette crosse B est, elle-même, serrée par deux boulons DD sur le filet de la tige du piston. On ne peut contester à cette combinaison les avantages de se démonter facilement et de coûter
- Fig. 3o3 et 3o4. — Piston Frick.
- moins cher que les types ordinaires, mais l’assemblage des boulons cc est peut-être sujet à se désaxer.
- La plupart des crosses sont (fig. 170) pourvues de rattrapages presque toujours à coins, comme ceux de la figure 292. En figure 288, les coins se déplacent transversalement, enfin, en figure 290, les patins eux-mêmes, à plans inclinés sur le moyeu de la crosse, se règlent au moyen de goujons, et le graissage s’opère par le patin supérieur, qui distribue l’huile du grais-
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- seur de la glissière supérieure aux deux faces des patins, puis au tourillon, par un petit tube indiqué sur la figure.
- Pistons. — Les pistons sont très fréquemment pourvus, comme en Europe (fig. 296), d’un fond ou plateau boulonné à barrière, avec anneau intermédiaire recevant les segments, que l’on peut ainsi très facilement remplacer et ajuster après démontage du fond. Dans certains cas (fig. 29g),
- dGg. 3o5 à 3o8. — Piston Good. Vue de face. Coupes 1-9, 6-6 et F.
- Détail de l’anneau G.
- GE, anneau en deux pièces assemblées par les brides gg, avec segments LL et nervures C, a coins J pris dans K en g2 et dans le corps F du piston en /4. — H, couronne retenant EG sur le corps Ff du piston par les goujons I.
- la garniture se compose d’un seul segment à ressorts : l’anneau, centré par des vis (fig. 3o3), porte alors toute la charge du piston. L’anneau G du piston de Goocl et Lindroth (Southwark Foundry) (fig. 3ob) en deux pièces réunies par les brides gg, est maintenu longitudinalement par la couronne H, fixée sur le piston F par les goujons I, et radialement en K, par les coins J. Quand le piston s’excentre, on le recentre, sans le décaler de sa tige, en tournant G de l’angle voulu, après l’avoir déboulonné engg. Cette disposition est particulièrement commode pour les machines com-pound en tandem.
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- On prend, en général, pour largeur ou épaisseur du piston, le quart du diamètre du cylindre; et l’on donne aux tiges un diamètre égal environ à 0,2 de celui du piston. Ce dernier module ne conduit évidemment qu’à une approximation grossière, puisque le diamètre de la tige doit varier,
- Fig. 309.— Calage du volant des machines Bail.
- comme on le sait, non seulement avec l’effort exercé par le piston, mais aussi proportionnellement à la racine carrée de sa longueur.
- Volants. — Les volants et poulies calés sur l’arbre moteur ne présentent en général rien de bien particulier, sinon les vitesses parfois très hardies, jusqu’à ko mètres par seconde à la périphérie, qu’ils atteignent dans certaines machines rapides. Gomme particularité intéressante, je citerai le mode particulier de calage des volants de la machine Bail représenté par la figure 309. Le moyeu fendu est serré par des boulons sur l’arbre et sur ses deux cales diagonales, simplement posées à frottement doux, et maintenues par des vis de pression. L’alésage du moyeu est un
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- peu plus faible que celui de l’arbre, de sorte qu’il faut, pour le placer, en écarter un peu la fente, par un coin que l’on enlève ensuite. On évite ainsi tout danger de rupture au moyeu par retrait de la fonte, et l’enlevage du volant est des plus faciles : c’est une disposition à recommander.
- Le volant de la machine AUis, remarquable par ses grandes dimensions : 9 mètres de diamètre sur 1 m. 93 de large, a sa jante composée de douze
- 3i3. — Volant de la machine Allis (p. G9). Coupes AB, CD et par le moyeu.
- segments, avec joints à nervures serrées par huit boulons de 0 m. 070. Les bras,,au nombre de douze, sont creux, en fonte de 0 m. 0ho d’épaisseur, et réunis chacun par trois boulons de 0 m. 075 au moyeu formé de plateaux en fonte de 2 m. 5o de diamètre.
- LES CONDENSEURS(1).
- L’emploi des condenseurs indépendants ou séparés est plus répandu aux Etats-Unis qu’en France, principalement dans les installations de force motrice, où un seul condenseur peut desservir plusieurs machines et se prêter avec une grande économie à toutes les irrégularités du service. L’un des avantages de ce système de condenseur est, en effet, de pouvoir à chaque instant proportionner sa puissance à celle même développée par la machine ou par le groupe de machines qu’il dessert, et aussi à la température de l’eau de condensation dont on dispose, tandis que les conden-
- O) Voir Y Annexe, p. 5 h 7.
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- seurs ordinaires ont un débit et une résistance indépendants de la détente. Comme ce débit doit nécessairement être calculé pour suffire au cas le plus défavorable, c’est-à-dire à la pleine marche avec l’eau de condensation la plus chaude que l’on soit exposé à subir, on voit que, dans certains cas, principalement dans le cas de machines à marche très variable, comme celles de beaucoup de stations électriques, le condenseur séparé peut présenter, de ce fait, une supériorité notable. A côté de cet avantage écono-
- Fig. 3ik. — Condenseur Worthington.
- K, pompe à vapeur à distribution croisée commandée par ie levier L, et commandant directement la pompe à air G. — B, entrée de l’eau de condensation au travers du tube fendu C, à soupape D, réglée en E, au droit de l’air et de la vapeur venant de la machine en A, et aspirés de F au travers des clapets H de G. •— IJ, refoulement dans la bâche. — M, garniture à joint hydraulique.
- mique, le condenseur séparé présente celui d’une plus facile accessibilité, et aussi de faciliter et d’accélérer le démarrage des machines, principalement celui des grandes machines compound, en y faisant le vide avant la mise en train. Enfin, il permet de transformer facilement une machine sans condensation en une machine à condensation.
- L’un des condenseurs indépendants et à injection les plus usités aux Etats-Unis est celui du Worthington. Dans cet appareil (fig. 314), l’eau d’injection arrive par B, dans la crépine à longues fentes C, autour du clapet pulvérisateur D, réglé par la manette E, au droit de l’air et de la vapeur
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- qui viennent du moteur en A. La pompe à air G, double et menée par deux cylindres à vapeur à distributions croisées, aspire de F le mélange d’air et de vapeur condensée, puis le refoule par IJ dans un tuyau d’évacuation, d’où son eau est aspirée en partie par la pompe alimentaire a fîg. 3i 5). L’échappement de cette pompe alimentaire, ainsi que celui de
- Fig. B15. — Installation d’un condenseur Worthington.
- V et V', admission de la vapeur motrice .à la pompe K (%. 3i4) du condenseur et à la pompe alimentaire a. — ce', échappement de cette vapeur au travers du récbauffeur d’alimentation R, traversé, suivant a'r, par l’eau que la pompe a refoule à la chaudière. — A et B, aspiration de vapeur et d’eau, et J, refoulement du condenseur. — P, puits d’aspiration du condenseur.
- la machine du condenseur, s’en vont dans un petit réchauffeur R, dont l’eau est aussi aspirée par la pompe alimentaire, de sorte que la chaleur de la vapeur motrice du condenseur est presque totalement récupérée.
- Le fonctionnement de ce condenseur est très doux, parce que la distribution croisée des deux cylindres moteurs est telle que l’un ne part jamais qu’après l’arrêt complet de l’autre, de sorte que les clapets ont toujours le temps de se poser sans choc sur leur siège. En outre, la condensation de
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- la vapeur en D imprime au jet descendant en F une puissance vive suffisante pour y créer un vide supérieur à celui dû à la pompe seule; on peut ainsi aspirer l’eau cl’une hauteur de 6 mètres au-dessous de D, puis refouler ensuite l’eau de condensation à une hauteur quelconque, jusque sous des pressions de 10 atmosphères. Enfin, le condenseur ne peut pas noyer les cylindres, parce que, dès que le niveau de l’eau arrive en G, le
- contact de la vapeur avec l’injection se réduit à presque rien, le vide cesse, et la vapeur s’échappe , par G ou par le clapet de la pompe, après avoir chassé l’eau de F.
- Ces condenseurs sont appliqués parfois sur une très grande échelle, par exemple à une machine de 8,000 chevaux, exigeant près d’un mètre cube d’eau d’injection par seconde, et la puissance totale des machines auxquelles ils sont actuellement adaptés aux Etats-Unis est environ de 4oo,ooo chevaux.
- Enfin, l’on peut profiter de la faculté de refoulement du condenseur Worthington pour lui ajouter un dispositif fort simple, permettant de le transformer au besoin en une véritable pompe, pouvant servir, par exemple, en cas d’incendie. Ce dispositif consiste (fig. 316 ) en une prise d’eau auxiliaire branchée près de l’aspiration de la pompe, et que l’on ouvre après avoir fermé celle du condenseur.
- Le condenseur Demie, analogue à celui de Worthington, est pourvu d’un dispositif dérivant la vapeur d’échappement dans l’atmosphère en cas d’engorgement du condenseur, de manière à éviter à coup sûr la submersion des cylindres.
- Je citerai encore, comme exemple de condenseur à injection indépendant, celui de la machine Allis (fig. 317), vertical, avec pompe à air à simple effet de 0 m. gi5 de diamètre sur 0 m. 700 de course, actionnée directement par un cylindre moteur de A00 x Aoo.
- L’un des condenseurs à surface les plus employés aux Etats-Unis est
- Fig. 316. — Condenseur-pompe Worlhinglon.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- celui de Wheeler. Les tubes, en laiton étiré et étamés à l’intérieur et à l’extérieur, sont à circulation annulaire: l’eau de circulation arrive, par G
- (fig. 019), dans la chambre F et dans les tubes intérieursM du bas, pour sortir, avec une circulation rapide et très efficace, par l’espace annulaire réservé entre ces tubes et les tubes extérieurs L clans la chambre G, d’où elle passe, par E, dans H, puis s’évacue de H en D par les tubes supé-
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- rieurs, semblables à ceux du bas, et par la chambre I. Ainsi qu’on le voit en figure 32 1, les tubes, simplement vissés dans les plaques J et K, et
- Fig. 319 à 3 31. — Condenseur Wheeler avec eau dans les tubes.
- CFGEHID, circulation-de l'eau dans les tubes par l’espace annulaire LM. — AB, circulation delà vapeur autour des tubes L, avec déflecteur O.
- Condenseur Wheeler avec vapeur dans les tubes.
- L, cylindre moteur actionnant directement la pompe à air F et la pompe de circulation G-— DE, circulation de la vapeur dans les tubes. — Gu, circulation de l’eau divisée par le diaphragme 12.
- supportés par la plaque P, sont toüt à fait libres de se dilater sans fatiguer ces plaques, et faciles à retirer. La vapeur d’échappement admise en A, au-dessus du diaphragme O, qui la diffuse et préserve les tubes de son choc direct, se condense et passe, avec son air, en B, à la pompe à air.
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- En figure 32 2, c’est au contraire la vapeur qui passe de D en EE dans les tubes, et l’eau qui traverse, de G à 11, le corps du condenseur, pourvu d’une cloison de circulation 12.
- Dans les deux cas, les pompes à air F et de circulation G sont actionnées directement par un même cylindre à vapeur L, et placées sous le condenseur.
- Fig. 3a 3. — Condenseur Nordberg.
- II et G, arrivées de l’eau d’injection et de la vapeur dans la bâche G. — A, pompe à air. — B, piston, avec clapets d’aspiration b, et clapets de refoulement d en eff. — K et I, clapet et conduit de séparation d’air. — /, évacuation de l’eau de F.
- Ces condenseurs pèsent de A à 5 kilogrammes par cheval. Leur emploi est très économique, surtout si on leur ajoute, comme nous l’avons indiqué (p. 5j J, un réchauffeur d’alimentationW.
- La pompe à air du condenseur de M. Nordberg (fig. 32 3) est pourvue d’un dispositif destiné à en augmenter un peu le rendement, en séparant
- W Voir Y Annexe, p. 5 Ag.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- en partie l’air de la vapeur condensée- L’échappement de la machine arrive en G, et l’eau d’injection en H; l’air et l’eau de condensation, aspirés de C par le piston B de la pompe à air, sont refoulés, par e, en F, d’où ils s’évacuent partie par f, partie parf. Quand il s’est, après quelques tours de la pompe, accumulé sur les clapets d’aspiration b assez d’eau pour les noyer, l’air est, à la descente de B, aspiré par I, au travers de la soupape très légère K, constituée par un rouleau de caoutchouc, puis évacué par d, à la montée de B. On évite ainsi défaire barboter cet air au travers de la petite charge d’eau qui surmonte B.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- III
- LES MOULINS À VENT.
- Malgré leur très grande ancienneté, les moulins à vent n’ont guère été l’objet que d’un très petit nombre d’expériences méthodiques, et leur théorie, des plus difficiles ne peut guère fournir que des résultats approximatifs.
- D’après cette théorie, les ailes ou les lamelles des roues de moulins devraient être établies de manière à réaliser des surfaces gauches satisfaisant aux conditions suivantes :
- Désignons par :
- <p, l’angle d’une latte des ailes ou d’un élément de lamelle avec la vitesse u du vent, ou avec l’arbre de la roue supposé orienté dans le sens du vent; c’est Y Angle of Impulse des Anglais;
- r, sa distance à l’arbre des ailes;
- «y, la vitesse angulaire des ailes autour de cet arbre.
- L’angle (p, qui donne, pour l’élément d’aile accroché à cette latte, le travail maximum, est donné par la formule
- La dernière latte, située à l’extrémité R de l’aile, pour laquelle on a
- <yR == au,
- sera inclinée d’un angle <p1, tel que
- tang^-U+y/fflé’+a.
- La valeur de a = — varie de 2,5 à 2,7; c’est-à-dire que, dans la pratique, la vitesse des ailes à la circonférence varie de 2,5 à 2,7 fois la vitesse du vent.
- M Smeaton, Pkilosoplncal Transactions, 1755 à 1763. Coulomb, Théorie des machines simples. Haton de la Goupillière, Cours de machines, vol. I, p. 373 (Paris, Dunod). (Voir Y Annexe, p. 551.)
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- Quant aux lattes intermédiaires entre la première et la dernière de chaque aile, on peut, en prenant pour a la valeur
- 8 n
- « = 3= 2.O7,
- déterminer approximativement leur inclinaison par la formule tang<p=al-l-y/ i6(02+a.
- O11 obtient ainsi, en donnant à chacune des lattes de l’aile, ou à chacun des éléments de l’ailette américaine, l’inclinaison spécifiée par cette formule, pour la toile ou pour l’ailette, une surface gauche dont le premier élément correspondant à r = 0 est incliné de l’angle <p°, donné par la formule
- tang <p0 = V2, d’ou <p0=5A°,/i5,
- et dont la latte extrême, pour laquelle r = R, est inclinée de
- tang Ç>1 = à + y/18, d’où <p1 = 83°, 7.
- La surface des ailes tendues ou des ailettes devrait donc présenter un gauche de
- <Pi-<Po=a8°,aa.
- En pratique, la forme des ailes concorde rarement avec les indications de la théorie.
- En Amérique, on applique souvent la formule approximative de Wolff(,) tang<p=^+y/.+(£-)2,
- d’où l’on déduit, pour l’angle du vent : 90° — Ç>) ou XAngle oJWeather
- des Anglais, la table suivante, dont les résultats sont représentés par le diagramme, fig. 32/1, connu sous le nom de diagramme de Wolff.
- O The Windmill as a Prime Mover, i vol.
- New-York, J. Wiley. Engineering and Mining Journal, y et îh octobre 1876, 26 octobre 1878. American Society of Mechanical Engi-
- neers, 22 avril 1882. Journal of the Franklin Institute, juillet 1882. American Engineer, h juillet, 7 octobre, 26 décembre 1886.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO
- TABLE A. U DES ANGLES OV W EAT HER W.
- wR 7« ®i = iv ü =
- 0.10 4a° 8' 6i‘' 39” 20' 62" 36° 39' 1"
- O.t 1 6 j 5t 61 38 67 67 35 52 7
- 0.13 61 36 66 38 i5 7 35 6 2
- o. i3 6» 47 68 37 4 a 66 36 20 ll9
- o. »6 61 0 55 37 10 66 33 36 3a
- o. i5 4o 66 6 36 39 1 3a 53 10
- o.»6 4o a7 ‘7 36 7 60 3a 10 66
- O.I7 Ao 1 0 33 35 36 4o 3i 29 21
- 0.18 s9 53 53 35 6 2 3o 68 56
- 0.19 3g 37 16 36 35 ‘7 3o 9 29
- 0.20 39 20 4a 36 5 57 29 3i 5
- 0.21 39 6 12 33 36 3a a8 53 4o
- 0.22 38 67 67 33 7 3i 28 *7 i5
- o.a3 38 3i a5 3a 38 56 27 6» 5o
- 0.2/1 38 15 7 3a 30 66 27 7 a3
- o.o5 37 58 55 3i 63 3 26 33 54
- o.a6 3? A 2 66 3i i5 5» 96 1 22
- 0.27 37 26 63 3o 68 56 a5 29 Ad
- o.a8 37 10 66 3o 22 3a 2 4 59 6
- o.ag 36 56 5o 29 56 35 2 4 29 l8
- o.3o 36 39 1 29 3i 5 2 4 0 23
- o.3j 36 a3 18 29 6 9 23 3a 19
- o.3a 36 7 Ao a8 61 95 a3 5 6
- o.33 35 5 a 7 28 *7 i5 22 38 38
- o.36 35 36 4o 27 53 3i aa 13 59
- 0.35 35 2 1 18 27 3o 16 21 68 5
- o.36 35 6 2 27 7 a3 21 a3 55
- 0.37 36 5o 53 26 66 s7 21 0 28
- o.38 36 35 67 26 22 5? 20 37 63
- o.3g 36 20 a9 26 1 22 20 i5 37
- 0.60 36 5 5? a5 4o 12 *9 56 10
- 0.61 33 5i 19 25 ‘9 37 *9 33 91
- 0.6a 33 36 3a s4 59 6 J9 i3 7
- o.63 33 21 58 a4 39 8 18 53 s9
- 0.66 33 7 3i a4 ‘9 36 18 36 24
- o.65 3a 53 10 24 0 a3 18 i5 5a
- 0.66 32 38 5i 23 61 35 ‘7 57 5i
- 0.67 3a 2 A 68 a3 23 9 *7 4o 21
- 0.68 3a 50 66 a3 5 6 47 a3 20
- 0.69 3i 56 5i 22 67 22 47 6 67
- o.5o 3i 63 3 22 3o 0 l6 5o 4a
- W4 = IV r =
- 36” 5' 57" 31” 63' 3'' ag” 3i' 5" 27r 3o; 16"
- 33 7 3» 3o 35 61 28 *7 i5 26 12 7
- 3a 10 66 29 01 5 37 7 23 24 59 6
- 3i i5 51 98 29 »7 26 1 22 a3 5o 66
- 3o 22 3a 27 3o 16 24 59 6 2 2 67 22
- 29 3i 5 26 33 56 2 4 0 a3 2 1 68 5
- 28 61 25 25 Ao 12 a3 5 6 20 5a 68
- 27 53 3i 24 /l9 6 aa 12 59 20 1 15
- a7 7 a3 2 4 0 23 21 a 3 55 *9 i3 7
- 26 22 57 93 16 6 20 37 63 18 28 10
- a5 4o 12 22 3o 0 l9 54 10 11 66 8
- 2 4 59 6 2 1 68 5 *9 63 7 ll 6 47
- 9 4 J9 36 21 8 i3 18 36 2 A 16 29 56
- a3 61 35 20 3o 16 *7 a7 5i i5 55 21
- a3 5 6 19 56 10 J7 23 20 i5 22 53
- 99 3o 0 *9 *9 68 l6 5o 42 16 5a 21
- 21 56 *9 t8 67 3 16 *9 56 16 a3 36
- 31 a3 55 18 i5 5a i5 5o 35 i3 56 3o
- 20 5a 68 »7 66 8 »5 22 53 i3 3o 56
- 20 22 56 *7 17 66 16 56 36 t3 6 66
- J9 56 10 16 5o A 2 16 3» 88 12 63 54
- ‘9 26 3a 16 2 A 5i 16 7 55 13 22 i5
- 18 59 58 16 0 10 i3 45 2 1 12 1 63
- 18 36 2 4 i5 36 33 i3 23 53 1 Aa 16
- 18 9 68 i5 i3 58 i3 3 25 1 q3 63
- *7 66 8 16 52 21 13 63 56 1 6 6
- *7 a3 90 16 3i 38 12 25 l6 10 h 20
- »7 1 a3 16 1 1 67 12 7 29 10 33 31
- 16 Ao i3 i3 5a A 5 1 l 5o a8 10 18 12
- 16 19 5o 3 36 3o 11 36 1 1 10 3 3a
- 16 0 10 13 16 57 1 1 18 36 9 69 37
- i5 61 11 i3 0 1 1 3 4o 9 36 18
- i5 22 53 12 63 56 10 49 20 9 a3 33
- i5 5 12 1 2 98 *9 10 35 35 A 9 11 20
- i4 68 8 12 i3 ‘9 10 22 2 3 ' 8 5g 37
- 16 3i 38 1 58 53 10 9 A 2 8 68 a3
- 16 i5 Aa 1 1 66 57 9 57 3o 8 37 35
- 16 0 *7 1 Si 3a 9 65 65 8 97 12
- i3 65 ai 1 1 18 36 9 36 27 8 ‘7 i3
- i3 3o 56 11 1 1 9 23 33 8 7 s7
- i3 16 5? 0 56 3 9 i3 3 7 58 22
- W Dans ce tableau, la première colonne représente les valeurs de ^ pour r = -, et wô, wv u>2,. . . les valeurs correspondantes de w pour r = —, -y, —— (comme exemple d application, voir la légende de la figure 3a4).
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE. 161
- —i j r--f^p= _4_. —i = =
- =$= ËË
- 5—
- j
- j—
- ËË j i 1— ! ! - —i— EE ËË
- ~~i] EE — ËË — ËË ËË
- '«l-gj.TT Jf wl'Ô'fijvgffclTY et fl.. I7" ËË ËË 5: =
- Fig. 32 A. — Diagramme de Wolff.
- La courbe inférieure est construite en prenant pour abscisses les rapports —et pour ordonnées les angles
- xv correspondants, donnés par ia table, p. 161. La courbe supérieure donne les valeurs corrélatives de l’angle (p = ( 90° — w). Exemple : pour R = 5 mètres, avec un moulin faisant 3o tours par minute et w, vitesse du vent = 10 mètres on a
- wR
- — = 0,91;
- 7“
- d’où, pour les différentes valeurs de w,
- u>0 = 39° ^pour r = - = 0 m. 70^,
- „ / R x a \
- ti’j = 3a ^pour r = —-—= 1 m. ho J,
- / R x 3 \
- vn2 = 37 ^pour r = —— == a m. 10J.
- On voit, d’après ce diagramme, que xv diminue très lentement avec le rapport^ à partir de ~ — 3, valeur pour laquelle ta = 90.
- Partant de ces angles, on peut évaluer approximativement, en kilogram-mètres par seconde, la puissance T d’une roue composée de N ailettes, de longueur R — r0, et de largeurs successives /0, l±, /3. . . exprimées en mètres, par la formule
- T = N
- (R- r ) K.d
- hS
- Comité 15. -
- /a sin2 <p0 — i / . 2 sin2 p, — 1 »
- \ sin2 0Q 0 sin2 (pl 1
- 2 sin2 @R •
- sin2 <£>R
- IL
- IMPRIMERIE NATIONALE.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- Dans cette formule, on désigne par g l’accélération de la pesanteur, par K un coefficient représentatif du frottement de l’air, égal à 0,93, et par d la densité ou le poids du mètre cube d’air à la vitesse u, à la température et à la pression atmosphérique actuelle.
- On emploie souvent en France, pour évaluer approximativement la puissance des moulins à vent, la formule
- r Sw3
- ou, en chevaux, N = o,oo45 Su3: S étant la surface totale de la toile en mètres carrés.
- Quant à la loi qui relie la pression norm ale p du vent à sa vitesse u, on
- la représente ordinairement par la formule
- p kilogrammes par mètre carré = 0.1 5m2 mètres par seconde.
- D’après M. Rouse, ces pressions seraient données approximativement
- par le tableau suivant :
- Dénomination U. p
- usuelle mètres kilomètres
- du vent. par seconde. par mètre carré.
- j o,45 o,a5
- A peine sensible ... 1 0,90 1,02
- ( i,35 2,15
- | 1,80 3,90
- Bonne brise . .. l 2,20 5,4o
- ( 4,5o u
- Forte brise ( 6,60 9>7°
- 1 9’00 i4,5o
- | 11,00 21,5o
- Grand vent [ i3,oo
- 00,00
- [ i5,oo 38,oo
- H. 00 b 0 48,oo
- Tempête j 21,00 n
- \ 22,00 59,00
- Grande tempête 27,00 0 <3 i>. 00
- Ouragan emportant les arbres 36,00 l52,00
- Cyclone 45,oo 24o,00
- On admet, au contraire, généralement en France qu’un bon vent de 9-à 10 mètres ne donne que 10 kilogrammes environ de pression par mètre carré.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- Quant à l’inclinaison du vent sur l’horizon, elle varie, en France, de 8 à i 5 degrés environ ; de là, l’habitude d’incliner l’arbre des ailes d’une dizaine de degrés.
- La puissance moyenne que l’on peut espérer tirer d’un moulin ne peut, d’autre part, s’estimer que par une connaissance exacte du régime moyen des vents à l’emplacement même du moulin, régime qui varie d’une année à l’autre, suivant la hauteur du moulin, son plus ou moins d’abri, etc., de sorte que l’on ne peut jamais arriver qu’à des approximations très vagues.
- SAISON CHAUDE. SAISON FROIDE.
- HEURES. TOUR. BUREAU météorologique. RAPPORT. TOUR. BUREAU météorologique. RAPPORT.
- 0 (minuit) mètres. 8,48 mètres. 1,85 4.6 mètres. 8,56 mètres. 1,57 5.5
- 1 CT OO 1,73 û-9 8,4g 1,54 5.5
- 2 8,10 1,61 5.o 8,54 1,42 6.0
- 3 7,97 1,6a 4.9 8,39 i,33 6.3
- 4 7,68 i,5o 4.8 8,54 i,43 6.0
- 5 iM i,5o 5.o 8,64 i,48 5.8
- 6 7,68 i,64 4.3 8,79 i,54 5.7
- 7 6,55 1,86 3.5 8,88 i,58 5.6
- 8 5,6o 2,09 2-7 8,56 i,59 5.4
- 9 5,67 a,4o 3.3 8,19 i,77 4.6
- 10 5,35 3,66 3.0 7>59 2,00 3.8
- 11 5,94 3,95 3.0 7,22 2,29 3.2
- la (midi) 6,o3 3,07 3.0 7,a4 9,43 3.o
- i3 6,3a 3,19 3.0 7,3i 2,43 3.o
- i4 6,44 3,07 3.1 7,35 2,47 3.o
- i5 6,31 a,8a 3.2 7,21 2,13 3.4
- 16 6,46 a,85 2.3 7,65 2,10 3.6
- ’7 6,69 2,78 2.4 7,89 1,89 4.2
- 18 6,73 2,47 2.7 8,43 i,84 4.6
- *9 6,98 3,11 3.3 8,60 1,72 5.o
- 30 7>72 a,oa 3.8 9,00 i,65 5.5
- ai 8,1a i.98 4.1 8,62 1,67 5.9
- aa 8,60 3,07 4.2 8,47 1,6a 5.2
- a3 8,75 ‘>9 5 4.5 8,37 1,42 4.9
- Moyennes 7,o5 a,a4 3.i 8,19 1,80 5.6
- Aux États-Unis, on suppose conventionnellement que l’on peut disposer en moyenne de l’équivalent d’un vent de 7 mètres par seconde soufflant pendant le tiers de l’année, ou 8 heures par jour : soit, pour u, une
- 11.
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- moyenne générale de 2 m. 3 0, et les moulins sont établis pour marcher convenablement avec des vents à vitesse d’environ 3 mètres par seconde.
- Comme élément de comparaison, nous donnons ci-dessus, page 163 , le tableau de la moyenne des vitesses des vents relevés en 1891 par le Bureau météorologique de Paris, à 20 mètres de hauteur et au sommet de la tour Eiffel, où la vitesse du vent est beaucoup plus forte et surtout plus constante en grandeur et en direction.
- La détermination de la puissance probable d’un moulin à vent est donc toujours excessivement aléatoire; aussi ne doit-on adopter qu’avec toutes les réserves que comporte la question les tableaux suivants, donnés par M.Wolff,
- comme s’appliquant avec une approximation suffisante aux moulins du type
- Corcoran, l’un des plus répandus aux États-Unis, marchant pendant huit
- heures par jour, ou 2,9 seconde. 20 heures par an, avec un vent de 7 mètres à la
- DIAMÈTRE DE LA ROUE. mètres. TOURS PAR MINUTE. PUISSANCE EN CHEVAUX. chevaux.
- 2,6o 70 à 75 o,o4
- 3,00 60 à 65 0,12
- 3,65 55 à 60 0,21
- 4,25 5o à 55 0,28
- 4,85 45 à 5o o,41
- 5,5o ho à 45 o,6i
- 6,00 35 à 4o 0,78
- 7,60 3o à 35 i,34
- DIAMÈTRE de LA ROUE. PUISSANCE EN CHEVAUX pendant huit heures par jour. DÉPENSES PAR HEURE DE TRAVAIL. PRIX du cheval- heure.
- INTÉRÊTS des moteurs et des constructions à 5 p. 0/0 du prix d’achat. DÉPRÉCIATION et réparations à 5 j). 0/0 prix d’achat. SURVEIL- LANCE. HUILE. TOTAL.
- mètres. cenlimqs. centimes. centimes. centimes. centimes. centimes.
- 3,60 o,o4 1,25 1,25 o,3o 0,30 3,00 75,0
- 3,00 0,12 i,5o i,5o O CO O 0,20 3,00 29,0
- 3,65 0,21 1,80 1,80 o,3o 0,20 4,10
- h, 26 0,28 3,75 3,75 o,3o LO CO 0 8,15 a9>°
- 4,85 o,4i 5,75 5,75 o,3o 0,35 12,i5 29,5
- 5,5o 0,61 6,85 6,85 o,3o o,35 14,i 5 23,0
- 6,00 °’79 8,5o 00 Cl O o,3o o,5o O OO 22,5
- 7,60 i,34 10,25 1 o,a5 o,3o o,5o 21,3o i5,o
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- Fig. 325 et 326. —Moulin sans gouvernail ( Vaneless) United States Wind Engine and Pump C° (Baltimore).
- Ce moulin marche avec vent arrière, de sorte qu’il se maintient automatiquement dans la' direction du vent, sans le secours d’aucun gouvernail. La roue, du type Halladay, se replie comme defig. 3a5 à 3a6 quand le vent augmente, avec une sensibilité réglée parle régulateur à poids, qui se soulève, comme on le voit de fig. 3a5 à 3a6, et s’oppose au ployage des ailes d’autant plus que le vent augmente. Le poids de la roue est équilibré par l’étoile en fonte que l’on voit au bout du bras qui remplace le gouvernail ordinaire.
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- Fig. 327 et 3a8. — Moulin Halladay (type de la U. S. Wind Engine and Power C°).
- Ensemble de la roue et détail du régulateur centrifuge.
- W, poids à l’extrémité du levier PG, relié par la corde R' au levier F, dont la fourche commande (fig. 3a8) par le manchon D les leviers Y, articulés aux bielles B' des ailettes F'. W', masses dont la force centrifuge agit en opposition de W pour replier les ailes à mesure que la vitesse augmente, comme de fig. 325 à fig. 326. A', bras de la roue fixés dans le tourteau C (fig. 3a8 ), calé sur l’arbre S, et réunis vers la circonférence par les barres d’articulation des ailettes F'. L’arbre S, à coussinet en métal Babbitt, porte un disque manivelle M, qui commande la tige L de la pompe, et dont la course peut facilement se changer; et la tige L est reliée à son prolongement X par un joint universel SZ , permettant à la plaque B de tourner sur sa pïate-forme A en suivant la direction du vent. EE, tirants assujettissant la plate-forme A sur les montants MM'. B est porté sur A par des galets anti-friction qui n’exigent aucun graissage. R, corde permettant de manœuvrer les ailettes F à la main, du bas de la tour. H, tirants d’attache du bras V' du gouvernail.
- D’après ce même auteur, un moulin à roue de 3 m. 20 fournit en moyenne 2 chevaux 4, avec une dépense de 0 fr. 12 par cheval-heure(1). D’autre part, un moulin ordinaire, du type flamand, à 4 ailes de 21 mè-
- W The Windmill, p. 13g.
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- très de diamètre, donne, d’après Coulomb, une puissance d’environ 7 chevaux avec un vent de 7 mètres à la seconde.
- La puissance des moulins à vent augmentant comme le cube de la vitesse du vent, c’est-à-dire très rapidement avec cette vitesse, et cette vitesse variant elle-même entre des limites très étendues, de A à i5 mètres à la seconde en moyenne, il s’ensuit que ces moulins doivent toujours être établis beaucoup trop puissants pour la plus grande vitesse du vent utilisable sans danger, et trop faibles pour la plus petite, dont on veut toujours pro-
- Fig. 329, 33o et 33i. — Moulin de Snow. (Elgin Wind Power and Pump C°.)
- Ensemble du beffroi et détail du gouvernail.
- D, gouvernail en tôle d’acier, avec cadres en fer plats dd, repliés en d'et attaché aux balanciers GC par les tringles D'd2, avec diagonales d3 (Pourles autres lettres, voir les légendes des figures 3aQ à 348).
- fiter. De là, la nécessité de pouvoir faire varier dans une grande étendue soit la surface S de la roue du moulin, soit l’orientation de cette roue par rapport au vent. Cette régularisation des ailes, si difficile sur nos grands moulins, a été résolue, sur les moulins américains, par des mécanismes automatiques simples, légers et très ingénieux, dont l’application a été rendue possible parce que les Américains ont remplacé nos grandes ailes très écartées par une multitude de petites ailettes fixes ou articulées, occupant presque toute la surface décrite par la partie utilisable de la roue(1).
- P) Principe indiqué parMedhurst dès 1799 moulins américains ont été indiqués et parfois (brevet anglais 2299). La plupart des per- même exécutés par de nombreux inventeurs:
- fectionnements que l’on rencontre sur les notamment, en France, par Amédée Durand,
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- Fig. 33a à 33g. — Moulin Snow. Détail du beffroi. Élévation. Coupes 5, 6, 7 et 12 : cette dernière en deux vues, avec le gouvernail dans Taxe de la roue (fig. 336) et incliné (fig. 337). Détail du cylindre J2 (coupe 1 4, lîg. 332) et du frein K (coupe 15, fig. 332).
- B , manchon pivoté en a2 (fig. 344) sur la plate-forme A' de la tour A, et portant une plate-forme B', à trois paliers : 1° le palier B2 de l’arbre E de la roue, attaché aux oreilles bb par les brides 6262 (fig.34o et 341) faciles à démonter; 20 le palier b' (fig. 337) de la manivelle b'b (fig. 33g) qui commande la tige H5.de la pompe; 3° le palier vertical B3 (fig. 343) sur lequel les balanciers CmC' du gouvernail (fig. 33o et 34o) pivotent autour d’un boulon c (fig. 343) avec jeux de rattrapage d’usure c'c'. H, tringle de manœuvre fixée au manchon H3, que traverse la tige H5 de la pompe, et articulée par son prolongement b2 au levier IF, pivoté en i, et qui commande par la bielle i'i1 le balancier C'. JJ', bielle articulée au balancier C' et à la tige / du double ressort J3J\ enfermé dans le cylindre J2, fixé en / sur B', percé en/2 pour le passage de la butée/1 du levier Kb du frein K' (fig. 33g). K2, tige guidée fc2, avec butée élastique K3A:3, et articulée au bras k' du balancier G', dont elle limite le pivotement. H2, plate-forme guide de H et de H5, boulonnée en h sur A. (Pour les autres lettres, voiries légendes des fig. 329 et 34o.)
- en 1836 (Haton de la Goupillière, Cours de machines, vol.II, p. 568, Bulletin de la Société d’encouragement, i83o, p. 153 ) et en Angleterre , par Andrew Meikle, en 17 8 0 ( Appleton’s Cyclopœdia, vol. II, p. g5i et Sir William Cubitt (Rankine, La machine à vapeur, Paris, Dunod, p. 2 34.Brevet anglais3o4i,de 1807.)
- Voir aussi les brevets anglais Wiseman (1899, de 1783); Hilton et Mead (1484 et 1628, de 1786 et 1787), et les brevets français de Dellon et Formes (75200, de 1867). C. de Laguerenne (19,571, de 1871); Lepaute ( 137,870, de 1880).
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- C’est de l’application de ce principe que provient l’aspect si léger, si peu encombrant, la grande activité relative des moulins américains, et le bon marché incomparable de leur installation , qui en a permis l’utilisation dans une foule de circonstances où l’on ne pouvait songer à nos types européens.
- Régularisation. — On peut diviser, avec M. Wolff, les moulins américains en deux grandes classes : suivant que leur régularisation s’opère par
- Fig. 3ho à 3hh. — Moulin Snow. Délail du palier B2 et B3 et du mécanisme de commande de la tige H5 de la pompe. (Elévation 16 et coupe 17, fig. 333.)
- A, tube calé dans la plate-forme A', autour duquel pivote, sur bague en bronze a2, le manchon B, maintenu parla bague filetée a'. L, pignon calé sur l’arbre de la roue, et commandant par la transmission à chaîne. L'b' la manivelle Z de la bielle ï, articulée au levier L2, lequel, pivoté sur le bras Z2, attaque la tige H5 de la pompe. L3, galet tendeur de la chaîne à bras l\ réglable par la coulisse Z'1. (Pour les autres lettres, voir la légende des fig. 33a à 33g.)
- le repliement de leurs ailes mobiles sur la roue, au moyen d’un régulateur généralement à force centrifuge, ou par le défilement de leur roue à ailettes fixes, au moyen d’une paire de gouvernails octogonaux placés l’un dans le prolongement de l’axe de la roue et l’autre perpendiculairement à cet axe. Le premier de ces gouvernails maintient normalement la roue face au vent, et l’autre la défile ou l’incline sur le vent s’il devient trop fort.
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- L’action du premier gouvernail peut être aidée ou même remplacée par celle d’une petite roue perpendiculaire à celle du moulin, tournant sous l’action du vent jusqu’à ce qu’elle ait ramené, par une transmission facile à imaginer et dont nous verrons quelques exemples, le moulin face au vent. Enfin, dans bien des cas, les gouvernails peuvent, comme nous le verrons, s’incliner l’un par rapport à l’autre, de manière à permettre de régler à volonté l’inclinaison moyenne du moulin sur le vent.
- Fig. 345 à 348. — Moulin Snow. Détail de la roue, des attaches G et G', des ailettes et des rayons E3.
- E3, rayons inclinés, convergents, recourbés et boulonnés comme e4 (fig. 336) dans les encoches e3 des plateaux EE2 calés en ee' (fig. 33a) sur l’arbre E de la roue. F, entretoises des rayons, qu’elles embrassent en/, et boulonnés sur les assemblages des segments F'F2 des cercles de la roue (fig. 33o).
- Pour les petits moulins, on va parfois jusqu’à supprimer complètement le gouvernail. Comme exemple de cette simplification, je citerai les petits moulins à vent arrière de la United States Wind Engine ancl Pump C° représentés par les figures 32 5 et 326. Ces moulins marchent vent arrière, de manière à s’orienter d’eux-mêmes sur leur pivot; ils sont équilibrés par un contrepoids fixe en forme d’étoile; et, quand le vent augmente trop, leurs
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- ailes se replient comme de figure 32 5 a figure 32 6, en soulevant un contrepoids dont le moment résistant augmente à mesure qu’il s’élève.
- Régulateurs centrifuges. — Parmi les moulins à régulateur centrifuge, l’un des plus employés est celui de Halladay (fig. 32y) qu’il me suffira de rappeler, par ce qu’il est déjà bien connu en France, où il est construit par M. Sliabaver, de Castres(1).
- Les ailettes F', articulées comme celle de la figure 326, sont commandées par des bielles radiales B', articulées aux leviers Y (fig. 328), reliées par des biellettes à un manchon D. Ce manchon est sollicité, par le levier F du contrepoidsW, à s’avancera droite (fig. 328) de manière à ouvrir les ailettes à mesure que le vent diminue, tandis que les masses centrifuges W' tendent à replier ces ailes, comme en figure 326 , malgré W, quand la vitesse de la roue augmente. /
- Le régulateur centrifuge, dont il existe un grand nombre de variétés, est plus sensible que les gouvernails; mais ceux-ci sont en général plus simples et suffisamment sensibles pour la grande majorité des cas; aussi semblent-ils actuellement préférés aux Etats-Unis, bien que la plupart des constructeurs continuent à exploiter les deux systèmes.
- Régularisation par gouvernail. — Parmi les régulateurs à gouvernails, l’un des plus connus est celui de Corcoran ou du Moulin Eclipse, suffisamment connu et déjà répandu en France pour qu’il soit inutile de le décrire à nouveau (2b
- Nous décrirons au contraire en détail quelques types nouveaux, moins répandus, mais encore peu connus chez nous.
- Les figures 329 à 348, qui représentent les principales parties d’un moulin à ailes d’acier de moyenne importance du type Solicl Wkeel, construit par la Elgin Wind Power and Pmnp C°, vont nous permettre d’exposer les principales particularités de la construction d’un type de ces appareils, assez répandu aux Etats-Unis.
- Le mât A porte (fig. 351) une plate-forme A', avec douille a, dans laquelle est emmanché à force le tube A2. Sur ce tube on emmanche,
- W Publication industrielle d’Armengaud, 1886, p. 112 ; Portefeuille des machines, mars 1886; Bulletin des arts et métiers, avril i885. (2) Construit par Beaume, à Boùlogne-sur-
- Seine. (Bulletin de la Société des ingénieurs civils, novembre 1886, p. 51A. Gustave Richard, Les moteurs secondaires àVExposition de 188g, p. 638; Génie civil, 3 mars 1896.)
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- maintenu par le collet vissé a!, et pivotant sur une rondelle en bronze a2, le manchon Bs', a! plate-forme B'. Cette plate-forme porte trois paliers: celui B2 (fig. 336) de l’arbre de la roue, attaché en b b par des brides 42, b';
- Fig. 3&9 et 35o. — Moulin Wallace. Ensemble du beffroi et détail de la commande hg de la transmission. (Même légende qu’en fig. 351.)
- celui 42 de la manivelle de la pompe, et le palier vertical B3 (fig. 343) du boulon c du gouvernail. Les tiges D' de ce gouvernail sont attachées à des balanciers CC' (fig. 34e), pivotés sur B3 par des capuchons crc’, pourvus d’un jeu permettant d’en rattraper les usures.
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- Fig. 351 à 355. — Moulin Wallace. Détail du beffroi.
- Elévation et plan du moulin en position hors du vent.
- Coupe xx (fig. 3/ig) et détail du plateau C. (Même légende qu’en fig. 35a.)
- A, ailettes en tôle d’acier fixées sur les rayons d, attachées en bc au plateau C de l’arbre F, avec baguettes a, attachées de même au plateau B, à une distance de C réglée par les écrous ee. D, bandes reliant entre elles les ailettes A et passant (fig. 34g) alternativement de l’extérieur de l’une à la face intérieure de l’autre. E, châssis pivoté sur le tube K fixé à la tour P. G, pignon commandant par H l’arbre I, dont le bras//' (fig. 349) fait rouler sur le pignon h du tube fixe K le pignon g (fig. 300) de l'arbre L. M, manchon rainuré en t sur K, commandé à la main par la tige V, à fourche T, et auquel sont attachées (fig. 34g) deux chaînes c et n, aboutissant (fig. 355) l’une, par kml, au bras N du gouvernail O, et l’autre, par op, au bras r. R, bras du châssis E, portant en ss les galets 0 et p. W, ressort à tige V, qui limite le rabattement du gouvernail, et maintient les chaînes n et i tendues quand le moulin est hors du vent, en même temps que le bras Y de r arrête la roue en appuyant sur le frein X.
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- Le gouvernail est en une tôle d’acier D (fig. 329), avec cadre d, en fers plats recourbés en dr pour permettre Rattache en d2 des tiges D' : le cadre formé par ces tiges est renforcé par deux diagonales d3d3, articulées aussi, comme l’indique la figure 338, au balancier supérieur C'.
- Fig. 356 et 357. — Moulin Gem ( U. S. Wind and Power C°) en travail et au repos, type Solid Wheel, à ailettes fixes en tôles d’acier, commandant la tige de la pompe par une transmission réductrice dans le rapport de 2 à 1, avec portées sur coussinets à boutons de plombagine sans graissage.
- Un moulin de 3 mètres de diamètre fait, avec un vent de 10 mètres par seconde, 3oo tours par minute et 1 cheval : poids 45o kilogrammes, prix 3oo francs. La tour triangulaire, en cornières d’acier avec entretoisement ajustable, pèse environ a3 kilogrammes par mètre de hauteur, jusqu’à 18 mètres, ét coûte 4 fr. 5o par mètre pour des roues de 3 mètres.
- L’arbre E de la roue est pourvu de deux moyeux E' et E2 (fig. 332), à cales e et e', avec rainures e2e3 (fig. 345) dans lesquelles sont engagés, recourbés et boulonnés comme en e4 (fig. 336) les rayons E3, supportant les ailes de la roue. Ces tiges, qui convergent, sont assemblées, comme l’indique la figure 330, sur un grand cercle F2, en six parties (fig. 3 45), réunies vers leur milieu par des maillons F (fig. 346), constitués par des barres fendues en/, dont il suffit de fermer les fentes, et boulonnées sur un deuxième cercle F', également en six parties, de manière à constituer un ensemble facile à monter, à réparer et à expédier sans encombrement.
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- Les ailes, en tôle d’acier, sont rivées à des attaches G et G' (fig. 343 et 348) fixées aux cercles F et F' sous les angles voulus.
- L’orientation de la roue se détermine en agissant sur le gouvernail par la bielle i' (fig. 332 ) que l’on manœuvre du bas de la tour par le levier IF, pivoté en i et articulé à la tige /i2, fixée au manchon H4 (fig. 333), traversé par la tige H5 de la pompe, et relié par la bride H3 à la tringle de
- Fig. 358. — Moteur Gem. Détail du beffroi.
- Les ailettes sont rivées sur des cercles en acier d’une seule pièce, dont l’un ondulé à la forme des ailettes , et l’autre plat, emboîtant l’extrémité intérieure des ailes. La tension des baguettes qui renforcent les rayons se règle par un plateau à écrou , comme en fig. 35a. Transmission presque directe et sans porte-à-faux, par bielle et balancier, à la tige de la pompe, avec disque manivelle permettant quatre courses différentes.
- manœuvre H', guidée en h'. L’inclinaison ainsi imprimée au gouvernail par rapport à l’axe E de la roue la tourne, puis la maintient automatiquement de l’angle voulu sur ou hors le vent, sans aucun effort de torsion sur le manchon B. En même temps que la roue se défile, le balancier G' du gouvernail repousse, comme de figure 336 à figure 337, la bielle «F/, malgré le ressort J4, dans le cylindre J2, fixé à la plate-forme B', jusqu’à ce que son talon vienne, en comprimant le ressort J4 (fig. 338), repousser par j!l le levier K pivoté en k2 (fig. 339), et serrer son frein K' contre le plateau
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- de E' de la roue, de manière soit à en empêcher l’emportement, soit à en arrêter la rotation hors le vent, suivant que le gouvernail cède à un coup de vent ou à la manœuvre suffisamment prolongée de H.
- Lorsqu’on lâche la tige H, le ressort J4, repoussant J', ramène le gouvernail dans l’axe de la roue, position où il se trouve arrêté sans choc par la tige K2 (fîg. 337) à butée élastique K3/c3.
- Fig. 35g. — Moulin Fairbanks, à ailes d’acier galvanisé, régulateur à poids, transmission directe, roue tournant sur arbre fixe , avec réservoir de graissage dans les plateaux; portées sur Babbilt.
- La commande de la pompe se fait par la transmission à chaîne LL' (fig. 332 et 342) avec manivelle b!l et bielle l', commandant le levier L2, articulé d’une part dans le bras l2 et, de l’autre, à la tige H5 de la pompe. La chaîne est pourvue d’un galet tendeur L3, à bras /3, ajustable dans la coulisse l!l de B'.
- Ce moulin est, comme on le voit malgré la longueur de sa description, extrêmement simple, léger et robuste, facilement démontable et transportable.
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- Le petit moulin de J. Wallace, représenté par les figures 8/19 à 35/i, du type Sohcl Wheel, est aussi remarquable par sa simplicité et sa légèreté.
- Les ailettes A, en tôle d’acier, sont (fig. 062) fixées sur les bras d, bou-, lonnés à un plateau C et renforcés par des baguettes a, boulonnées sur un
- Fig. 36o. — Moulin Myers, avec arrêt aulomalique à flotteur.
- second plateau B, réglé sur l’arbre F par les écrous ee, avec, comme C, des mortaises bc (fig. 354) disposées de manière à assurer la fixation latérale de cl et de a sur ces plateaux. Ces ailettes sont, de plus, reliées par des bandes D passant (fig. 34 9) de l’intérieur d’une aile à l’extérieur de l’autre. L’arbre F de la roue transmet sa rotation par GH (fig. 352) à l’arbre 1, dont le bras /(fig. 3 49) entraîne autour du pignon h, fixé au tube K, le
- Comité 15. — i. 12
- 1MPIUX1EIUE NATIONALE.
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- pignon g, qui commande Tarbre de transmission L. Le tube K, sur lequel est calé le châssis E, porte, rainurée en t (fig. 353), une douille fixe M, à laquelle est amarré le bout de la chaîne i (fig. 355) qui va, par hml
- (fig. 35a), s’attacher au bras N du gouvernail O; et, sur la douille M, se trouve aussi attachée une seconde chaîne n (fig. 355) qui va, par op, s’attacher à la tige r de O, de l’autre côté de son articulation P. Les galets m et p sont pivotés au bout du bras ss de la tige R, fixée au châssis E. Le gouvernail O a sa sensibilité réglée par le ressort W, qui maintient les
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- Fig. 365 et 366. — Frein du moulin Allen. Élévation et plan coupe 2-2.
- T, bras du gouvernail pivoté en et dont le levier t, articulé au ressort régulateur M, amène, quand le gouvernail devient parallèle à la roue, l’extrémité n3 du levier N, pivoté en n, de la position indiquée en traits pointillés à celle indiquée en traits pleins, de manière à arrêter la roue d’abord en frottant sur son. plateau O, puis en pinçant le bord de ce plateau sur la butée fixe n'.
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- chaînes tendues quand le moulin est hors le vent, comme ligure 355, et la tige r serre en même temps, par Y, le frein X qui immobilise la roue.
- Fig. 367. — Moulin Chapman. Ensemble du beffroi. (Même légende qu’en fig. 373.)
- Nous citerons également, comme remarquables par leur simplicité et leur bon marché, les moulins du type Gem et de Fairbanks, suffisamment expliqués par les figures 356 à 35q et leurs légendes.
- On a proposé, en combinaison avec ces régulateurs à gouvernails, un grand nombre de dispositifs pour arrêter et défiler automatiquement le
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- moulin, soit au bout d’un certain nombre de tours, soit à la lin du remplissage du réservoir alimenté par sa pompe. On peut citer parmi les plus simples ceux de M. Myers, représentés par les figures 36o à 364.
- Fig. 368 à 872. — Moulin Chapman. Détail du beffroi, des châssis E et D, du levier du gouvernail R (lig. 368 ) et du joint universel MNF. (Même légende qu’en fig. 373.)
- En figure 360, dès que l’eau atteint son niveau, elle soulève le poids flotteur 1 h, suspendu à un levier 12, qui maintient ordinairement le rocliet 8 dégagé d’un cliquet actionné par la bielle même de la pompe. 11 en résulte que, dès le niveau atteint, le contrepoids 1 h amène 8 en prise avec ce cliquet, qui fait alors tourner le treuil 3 de manière que sa corde 6, tirant
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- par le ressort 17 sur le gouvernail C, Tamène comme en figure 361, parallèle à la roue qui se dérobe alors automatiquement du vent. Ce même mouvement serre sur la poulie i le frein à ressort 16, de sorte que le moulin s’arrête immédiatement. Afin d’arrêter le mouvement du gouvernail au parallélisme, on a découpé sur le rochet 8 une partie plane 18, limitant l’arc de sa denture à ce qu’il faut pour accomplir ce mouvement.
- Fig. 373 et 37h. — Moulin Chapman. Coupes par N (fig. 368) avec roue en pleine marche, puis au repos.
- F, arbre de la roue G (fig. 367), à palier/, dans le châssis E (fig. 36g), articulé par Taxe e (fig. 308 et 375) au châssis D. N, joint universel reliant (fig. 392) l’arbre F à l’arbre M, à palier m, solidaire du châssis D, et à pignon m, en prise avec le pignon 0, qui commande la transmission du moulin par l’axe creux O (fig. 367 et 368). Pour les autres lettres, voir la légende de la fig. 377.
- Dans le dispositif figure 363, on a remplacé le rochet 8 et ses cliquets par une crémaillère circulaire R, reliée au gouvernail C par l’articulation 29, à ressort 17, et que le levier-guide 3 i, actionné par la corde 1 5 (fig. 36 0 ), met en prise avec le pignon W, en la laissant, dès que le flotteur se soulève, retomber autour de 29.
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- Enfin, lorsqu’on veut que le moulin s’arrête automatiquement au bout d’un certain nombre de tours, on remplace le poids flotteur 1 h (fig. 36o) par un crochet 21 (fig. 362), auquel on attache la corde i5, et qu’une butée filetée sur la vis 22 vient repousser en décrochant la corde dès que la vis 22, commandée, de l’arbre du moulin, par le rochet 2, a fait le nombre de tours correspondant à celui voulu pour le moulin.
- Fig. 375 et 376. — Moulin Chapman. Détail du gouvernail auxiliaire. (Plan.)
- HH', gouvernail fixé au châssis E et manœuvré, du treuil T (fig. 367 )-, par la chaîne L, qui permet de fixer ainsi l’orientation normale de D sur E (fig. 368). J, tige articulée d’une part sur E, par son pivot K (fig. 368) enfilé dans l’un des trous k, et, de l’autre, au bras 1.
- Le frein de G. M. Allen est aussi (fig. 365 et 366) ingénieux et fort simple. Quand le vent devient trop fort, il rabat le gouvernail T U autour de t, dans la position figurée en traits pleins, parallèlement à la roue, malgré le ressort M ; et ce mouvement a pour effet d’abord d’appuyer l’extrémité n3 du levier N sur le bord jju plateau O de la roue, de manière à la ralentir, puis de pincer ce rebord entre n3 et la butée fixe n' et de l’arrêter complètement. Dès que le vent s’apaise, le ressort M ramène le gouvernail et N graduellement dans leurs positions normales, indiquées en pointillés, et correspondant à la pleine marche de la roue face au vent.
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- Régulateurs à roue auxiliaire. — La roue G du moulin de C. Chapman transmet son mouvement à l’arbre O par la paire de pignons d’angle m, o, à joint universel N (fig. 072) permettant aux deux châssis E etD (fig. 369
- Fig. 377 à 879. — Moulin Chapman. Élévation et plan, avec détail du gouvernail principal I.
- P, roue du gouvernail qui, lorsque le vent souffle dans le sens des (lèches (fig. 378 ), tourne de gauche à droite et commande par la transmission QQ', à joint universel ç, la vis sans fin q', en prise ordinairement avec le pignon fixe b, et fait ainsi pivoter l’ensemble du moulin FED! (fig. 368), de manière que sa roue G fasse face au vent, r, portée de l’axe q, située à l’extrémité d’un levier R (fig. 371) à contrepoids r', pivoté en d' sur le châssis D (fig. 368) et terminé par un galet l', sur lequel passe la chaîne L (fig. 374). Tant que G est dans le vent, la chaîne L n’est pas tendue, et le levier R appuie, comme en fig. 379, q' sur b; mais, dès que G sort du vent, h se tend et débraye, par l' (fig. 374) q’ de 5, ce qui permet au moulin de se tourner immédiatement au vent, sous l’impulsion du gouvernail auxiliaire HH' (fig. 375).
- et 370) de pivoter l’un par rapport à l’autre autour de leur charnière e (fig. 368 ). Comme le pignon m a son arbre M guidé dans une portée de D (fig. 373), tandis que celui F de G est porté par E, on voit que la prise de m sur o tend à maintenir, comme en fig. 373, E et le gouvernail à
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- Fig. 38o et 38 t. — Moulin Perry. Ensemble du gouvernail à roue et détail de son châssis.
- D, roue gouvernail montée sur un châssis D\ calé sur l’axe d\ solidaire de la plate-forme tournante B, qui porte la roue principale B'1 du moulin et qui commande, par le train d’engrenages C5C°C4, l’arbre B5, à portée B°, solidaire de B, avec pignon C1, en prise avec le pignon fixe C2. D10 (fig. 381 et 383), tocs limitant à 90 degrés le pivotement de D1. D2, ressort tendant à maintenir D1 parallèle à B4, G, ressort antagoniste de D2, dont la corde G1 (fig. 38a et 383) attaque, par le renvoi de galets eV°, le disque manivelle E, relié par la bielle F à la manivelle d10, de rayon égal au diamètre de E1. E20, palette à bras E2, sur l’axe E du disque-manivelle E1, empêchant, comme il est dit dans le texte, le retournement de la roue.
- roue I dans l’axe de F, et s’oppose au pivotement de D sur E avec d’autant plus de force que la résistance opposée par o est plus grande. Or D est fixé par la prise de la vis sans fin q' dans le pignon fixe b (fig. 368);
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- c’est donc G ou E qui tend à tourner seul autour de e proportionnellement à la résistance de o. Cette rotation soulève, par /J (fig. 375), le bras I du gouvernail à roue autour de son articulation sur D, de sorte que le poids de ce gouvernail, dont on peut faire varier le moment en changeant les trous k de l’attache de J, s’oppose à ce mouvement et tend à ramener I dans l’axe de F.
- Fi^ 38a et 383. — Moulin Perry, détail du mécanisme de la roue D et plan de la fig. 381. (Même légende qu’en fig. 380.)
- C’est la position qu’il occupe normalement avec la roue G faisant face auvent, comme en fig. 867, 378 et 878, l’arbre M à 45 degrés, et le bras H du gouvernail auxiliaire H', solidaire de E, à 90 degrés de F. Ce gouvernail est manœuvré parla chaîne L (fig. 367 et 375), qui permet de régler par le treuil T' l’orientation normale de D sur E. Quand le vent augmente ou quand le travail du moulin diminue, E pivote sur De, sous l’action de H, de manière à défiler du vent la roue G, jusqu’à ce que l’équilibre soit rétabli par la diminution de la poussée, maintenant oblique, du vent sur H', entre cette nouvelle poussée et le moment de I, soulevé par J.
- Quand le vent change, la roue P (fig. 377) du gouvernail I tourne comme en fig. 877 et 379, et ramène, par Qqb, l’ensemble dumoulin FEDI à faire face au vent. Le joint universel q permet à l’axe Q de suivre
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- les oscillations verticales du bras I du gouvernail. En outre, cet axe Q est porté en r (fig. 368 et 879) par un levier R (fig. 371), pivoté sur D, et terminé par un galet lf, sur lequel passe la chaîne L (fig. 37A). Tant que G est dans le vent, la chaîne L n’est pas tendue, et le contrepoids r' (fig. 378) applique q' en prise avec b; mais, dès que G sort du vent (fig. 373 et 378), L se tend et débraye, par q' de b, de manière à
- Fig. 38A à 386. — Tour de moulin Fairbanks (p. 176), avec échelle latérale. Ensemble, section d’un montant en acier : détail d’un tirant de la plate-forme et d’un nœud d’assemblage facilité par les boules qui terminent les tirants.
- permettre au gouvernail auxiliaire HH' de tourner instantanément le moulin au vent. On voit que, par ce système, le moulin est ordinairement maintenu p$r qb dans la direction du vent, puis s’y maintient automatiquement quand le vent change, mais qu’il redevient libre de suivre le vent quand sa roue est arrêtée et défilée du vent.
- Le régulateur de Perry, représenté par la figure 38o, est aussi du type à roue auxiliaire, mais pourvu d’une disposition très simple assurant à son fonctionnement une grande stabilité.
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- La roue auxilliaire D, ou roue gouvernail, est montée sur un châssis D, calé sur l’axe cl1 (fig. 381) solidaire de la plate-forme tournante B, et elle
- Fig. 387. — Tour en bois de A 5 rnèlres de hauteur sur 1/1 mètres de côté à la base.
- Les quatre montants d’angle ont leurs sabots en fonte attachés par des tirants à de gros dés en briques, de 1 m. 5o de côté, sur fondation en béton et pilotis : chacun de ces montants est formé, jusqu’à une hauteur de 37 mètres, de 3 madriers de sapin de o m. i5 d’équarissage. La plate-forme a 6 mètres de côté. Diamètre de la roue 6 m. 80. Type Corcoran.
- commande par le train d’engrenages C5C6C4 l’arbre B3, également porté par cette table, et dont le pignon C1 engrène avec le pignon fixe C2. Il en résulte que la table B est entraînée par la rotation du gouvernail D, en
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- entraînant avec elle la roue principale B1 du moulin, et que, d’autre part, le gouvernail D peut osciller autour de dl d’un angle limité à qo degrés
- Fig. 388 à 3go. — Tour à balancier Perry. Ensemble, coupe du balancier F par son axe H, et détail du passage de l’axe H au travers de la maille R' de la tige R de la pompe, guidée par les collets R2R2 de H.
- par les tocs D10, malgré le ressort D2, qui tend à maintenir D1 parallèle à la roue principale.
- En marche normale, avec la roue principale B1 faisant face au vent, la roue D est perpendiculaire à la roue principale, et ne tourne pas : dès que le vent change, D se met à tourner, jusqu’à ce quelle ait ramené B4 face au vent, après s’être défdée et arrêtée de nouveau. La roue D est maintenue dans cette position par un ressort G, antagoniste de D2, et qui agit
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- par sa corde G1 sur le disque manivelle E1, relié par la bielle F à la manivelle d10, de rayon double de celui de E1, et l’arbre E de ce disque porte une vanne E20 (fig. 38a) au bout d’un bras E2, orienté de façon que E20 soit parallèle à B quand D lui est perpendiculaire, et, puisque le rayon de d10 est égal au diamètre de E1, parallèle à B quand D4 est, comme en pointillés (fig. 382), à 45 degrés de B4. Lorsque le vent augmente, la palette E20, repoussée par ce vent, tourne, en ajoutant son action à celle du ressort D2 pour amener, malgré G, le gouvernail à 45 degrés du vent ou de B4; puis son action cesse, parce que E1 est alors ramené parallèle au vent. Il en résulte que la roue D tournera de manière à obliquer graduellement B4 sur le vent, à 45 degrés du vent, ou meme parallèlement au vent, si sa violence est suffisante pour continuer jusqu’à 90 degrés le pivotement de D1 sur d1; mais comme, de 45 à 90 degrés, ce pivotement s’opère en opposition avec l’action du vent sur la palette E20, il ne peut que s’effectuer assez lentement, ce qui donne au moulin une allure très stable.
- En outre, sans l’addition de la palette E20, dans une brusque saute du vent, il peut fort bien arriver que le gouvernail, amené brusquement parallèle à la roue B4, la fasse tourner avec un lancé tel que, dépassant le parallélisme au vent, elle se retourne et lui présente son dos, de manière à renverser le sens de sa rotation avant que le gouvernail n’ait eu le temps de lui faire reprendre son orientation normale. Cet affolement est complètement évité par l’emploi de la palette E20, dont on peut d’ailleurs régler l’action en variant la tension du ressort G par sa corde G1, qui lui est renvoyée par les galets e, e10 (fig. 383 ), de manière qu’en tirant cette corde on augmente la tension de G.
- Les lours des moulins à vent sont (fig. 384) généralement en acier, très légères, solides et bon marché; parfois en bois, principalement pour les hauteurs exceptionnelles (fig. 387) où il coûterait trop cher de faire exécuter un type spécial en fer ou en acier, tandis que le hois ne coûte au contraire presque rien.
- On emploie parfois, pour les petits moulins, des tours à balanciers, analogues à celle de la figure 388, où le moulin , monté à l’une des extrémités du balancier F, équilibré par un contrepoids P, peut être amené à terre pour le graissage, etc., puis ramené dans sa position normale d’un coup du balancier, que l’on fixe en G par une attache. Dans le cas de la figure 388, le balancier est constitué par un faisceau de quatre cornières
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- convenablement entretoisées, embrevées en FG (lig. 393) et disposées de manière à laisser passer la tige R de la pompe, guidée en R'R2 (fig. 389) autour de l’axe H du balancier. Cet axe tubulaire est solidement fixé au balancier par des sabots en fonte I (fig. et 395) qu’il tra-
- Fig. 391 à 395. — Tour Perry. Détail du palier du balancier, de son contrepoids P et de sa fixation sur l’arbre II.
- Fig. 396 et 397. — Pompes Gould à simple effet, avec colonne annulaire d’amorçage.
- JJ2, chapiteau creux, fixé par les boulons K aux montants de la tour A , et servant de palier à l’arbre H du balancier F. I, bloc traversé en I2 par l’axe H, sur lequel il est claveté en i2 I3, et fixé par les boulons I' au balancier F.
- verse en I2, avec clavetage i2 I3, attachés en i, par les boulons I, aux cornières F du faisceau et de l’entretoisement du balancier. Ses paliers sont constitués par un chapiteau creux J2 J' (fig. 391) solidement fixé par des boulons K aux montants de la tour A, dont il constitue l’entretoisement supérieur
- ^ A citer aussi les tours à balancier de Cadle (Engineering, a3 juin 189.3, p. 868).
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- Applications. — L’une des applications les plus fréquentes des moulins américains est la commande des pompes pour les usages domestiques, les
- Fig. 398 à 402. — Pompes de la U. S. Wind Engine and Pump C°.
- Fig. 398. — Pompe Myers, avec arrêt automatique : dès que le réservoir est plein, un flotteur dérive le refoulement dans le cylindre (Hydraulic Cylinder), que l’on voit au bas à droite de la figure 398, lequel, soulevant son contrepoids de rappel, tourne le moulin hors du vent, et l’arrête jusqu’à ce que le niveau baisse de nouveau.
- Fig. 399. — S, corps de pompe avec tube réservoir d’air A et robinet à 3 voies D, manœuvré par la manivelle H, et permettant de refouler l’eau en C ou en G. Il suffit de dévisser le sluf-fing box de S pour pouvoir enlever le piston.
- Fig. 4oo. — Même pompe qu’en fig. 399, avec remplacement du robinet D par un distributeur vertical manœuvré par H. Ces pompes sont à l’abri de la gelée.
- Fig. 4oi et 4oa. — Pompe pouvant, comme les précédentes (fig. 399 et 4oo), marcher à volonlé à la main et au moulin, et commandée par une lige à ressort réglable.
- fermes, les pâturages, les mines, les irrigations, les alimentations de gares, et même lés petites distributions d’eau.
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- On compte ces moulins aux Etats-Unis par centaines de mille : plus de 5oo,ooo en 1893., notamment dans les grandes plaines du Missouri et du Mississipi, où il faut descendre à 3o, 5o et même i5o mètres pour trouver l’eau pompée pour l’alimentation du bétail.
- Il est vrai que, dans ces grandes plaines, le régime des vents paraît
- Fig. A03 à A 07. — Types de pompes de la U. S. Wind Engine and Pnmp C°.
- SS', tuyaux de puils (15g. An ) avec crépines À ou D. Z et X, clapets d’aspiration. H , pistons avec clapets de refoulements. TF, corps de pompes. GIRY, tiges de pompes commandées directement, par transmission ïi'OMJY, ou par balancier W. U, stuffing box. C, robinets de dérivation. B, refoulement L, attaches de F.
- Fig. Ao8 à A10. — Renvois de tige par galets Gould, avec coudes de 90 degrés et de A5 degrés, et guide de tige à galets.
- plus favorable que chez nous. C’est ainsi qu’à Saint-Louis, par exemple, on admet que le vent souffle pendant environ les quatre cinquièmes de l’année à la vitesse d’au moins 3o kilomètres à l’heure.
- Comité 15. — 1. 13
- IMl'RIMEMB NATIONALE
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- Les pompes employées avec ces moulins sont (fig. 396 à &07) très rustiques et pourvues en général, pour les petites puissances, d’un bras permettant de les faire fonctionner à la main. Leurs tiges sont parfois, comme en figure 4o2 , pourvues de ressorts amortissant les chocs, et parfois aussi, mais pour les faibles puissances seulement, interrompues (fig. 4o8) par des galets de renvois permettant de les couder à 45 ou 90 degrés dans le tuyau même de refoulement de la pompe.
- Fig 411 à 413. — Crépines de fonçage pour puits tubulaires de la U. S. Wind Engine and Pump C°, galvanise'es après perçage des trous.
- Les pompes sont ordinairement disposées à une certaine profondeur, à l’abri des gelées (fig. 399 et 4oo), et pourvues d’un robinet ou d’une valve à trois voies permettant d’envoyer l’eau à volonté à la pompe même ou plus loin. Parfois, on leur associe un dispositif très simple permettant d’arrêter, comme nous en avons déjà vu un exemple en figure 36o, automatiquement le moulin quand le réservoir est plein. Dans la pompe de Myers, par exemple, dès que le réservoir est rempli, son flotteur renvoie le refoulement de la pompe dans le petit cylindre indiqué à gauche au bas de la figure 398, de manière à le faire descendre malgré son contrepoids, et à tirer ainsi la chaîne qui commande l’arrêt du moulin.
- Les figures 4n à 419 représentent quelques types usuels d’installation de pompes de moulins, ainsi que les types de pistons et de tubes à
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- crépines les plus usités pour les puits profonds et sableux, ou puits artésiens, dont l’emploi est suffisamment expliqué par les légendes de ces figures.
- Fig. A îA à Ai 6. — Pompes pour puits tubulaires de la U. S. Wind Engine and Pump C°. Fig. Ai A. — Pompe placée au niveau même de l’eau, avec clapets mis en place au moyen de Poulil (fig. 415 ).
- Fig. Ai 6. — Pompe de fond pour puits artésien.
- Fig. Ai 7 et Ai8. — Pompes pour puits artésiens de la U. S. Wind Engine and Pump C°, pour des profondeurs jusqu’à 3oo mètres.
- Fig. Ai g. — Pompe Cook pour puits tubulaires.
- A, tube enfoncé au niveau voulu, avec crépine F et garniture en caoutchouc E, sur laquelle on force le corps de pompe B, ce qui forme un joint imperméable au sable. D, clapet d’aspiration. C, piston à clapet de refoulement en caoutchouc 2, commandé par la tige 3.
- Il en est de même pour les figures Aao à Æ 22 , qui représentent l’un des types de réservoir d’alimentation les plus usités pour le service des petites gares au moyen de moulins à vent.
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- DIAMÈTRE TOURS PRIX
- de la par COURSES DE LA POMPE. POIDS. PRIX. du
- roue. MINUTE. KILOGRAMME.
- mètres. mm. | mm. | mm. kilogr. francs. francs.
- PRIX DES MOULINS HALLADAY À REGULATEURS CENTRIFUGES.
- J / 3,00 5o 100 125 i5o 23o 4oo 1,75
- a •* j 3,6o 48 15o 180 200 320 5oo 1,57
- * I j 3,90 46 i5o 180 200 O CO 55o i,4o
- «S \ 4,20 44 i5o 180 200 44o 65o i,5o
- <2 / A ,80 4o 200 a3o 25o ou Soo 810 i,4oo 1,70
- •3"= 1 5,4o 3? 200 23o 3oo 25o 900 i,63o 1,80
- j 6,10 34 200 23o 3oo 25o 1,15o O OO 00 i,65
- 0 r3 ( 6,70 32 200 200 3oo 25o 1,270 2,i3o ^69
- -SrS 7,60 3o II 3oo 46o 38o i,5go 2,5oo . 1,57
- £ S 0 fc- 'X3 8,5o 28 h 3oo 46o 38o 1,680 2,7.50 i,65
- S © Ph l 9>i5 26 n 3oo 46o 38o 1,780 2,875 i,65
- PRIX DES MOULINS, TYPE U.S. SOLID. WHEEL (fig. 356).
- 3,00 5o 100 125 i5o 25o 35o i,4o
- 3,6o 48 i5o 180 200 320 45o i,4o
- 3,90 45 i5o 200 250 34o Soo i,45
- 4,20 43 i5o 200 25o 545 65o 1,20
- 4,80 4o i5o 200 25o et 3oo 770 i,25o 1,60
- 5,4 0 37 i5o 200 25o 3oo 815 i,4oo 1,70
- 6,10 37 15o 200 25o 3oo i,36o 1,750 i,3o
- 6,70 35 i5o 200 25o 3oo i,5oo 2,000 i,35
- Ainsi que l’indique le tableau ci-dessus, le prix de ces moulins n’a rien d’exagéré; aussi n’hésite-t-on jamais à les employer, parfois avec une sorte de profusion; c’est ainsi que M. Elvvood, grand éleveur de chevaux à De Kalb (Illinois), emploie à lui seul A8 moulins Halladay, dont 2 de 9 mètres de diamètre, 2 de 6 m. 70, 1 de 6 m. 10, 3 de A m. 80, 3o de Am. 20, et 10 de dimensions diverses.
- Les moulins sont très employés pour les irrigations, principalement dans la région californienne, le Colorado, le Texas, etc. D’après M. Mac Al-laster{l\ on peut facilement, avec une installation coûtant en tout 1,200 à i,3oo francs, irriguer A à 6 hectares. D’après M. Wolf, on peut compter en moyenne sur les données du tableau ci-joint :
- i’) Scientif. American Suppl., 17 mars 189&, p. 15-189.
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- DIAMÈTRE NOMBRE D’HECTARES
- du que l’on peut couvrir en 8 heures d’une couche d’eau
- moulin. de o,oa5 d’épaisseur élevé à :
- 3r n00 4m 50 T ‘50
- 2" ’4o o1 ‘ 10 oh 07 oh o4
- 3 00 0 35 0 20 0 i4
- 3 70 0 65 0 4o 0 25
- 4 25 0 80 0 5o 0 3o
- 4 90 1 10 0 75 0 45
- 5 5o 1 80' 4 10 0 70
- 6 10 2 20 1 5o 0 9°
- 7 60 3 80 2 55 1 5o
- 9 i5 7 70 5 20 3 10
- On emploie souvent, pour les irrigations et les drainages, quand la levée de l’eau est assez basse, des machines élévatoires très simples, comme la chaîne à godets (fig. &2 3) dont le prix d’établissement est, ainsi que l’indique le tableau ci-dessous, excessivement bas.
- DIAMÈTRE de la roue du moulin. HAUTEUR DE LA MONTÉE 1 m. 5o. HAUTEUR DE LA MONTÉE 3 m. 10. HAUTEUR DE LA MONTÉE 4 m. 60.
- DIMENSIONS des augets. VITESSE EN MÈTRES | par seconde, j DÉBIT 1 en mètres cubes 1 è l’heure. ! PRIX de l’élévateur. y DIMENSIONS des augets. VITESSE EN MÈTRES | par seconde, j DÉBIT | en mètres cubes] à l’heure. 1 PRIX de l’élévateur, y DIMENSIONS des augets. ! VITESSE EN MÉTRÉS! par seconde. ) DÉBIT en mètres cubes 4 l’heure. U 3 a> M 3 'S
- 3,6o 75Xiooram a,5o 8o,5 200 75 Xioomm i,6o 54 22,5 5o x 75mm a,3o 39,5 200
- 3,90 75x ia5 3,35 100,0 aa5 75 x 100 1,76 63 h , 50x76 2,70 46,o „
- 4,8o 100X i5o a,a5 i5o,o 3a5 76x125 2,2.5 96 a5o 76 x 100 2,o5 7°,o a5o
- 6,70 ioox3io 2,10 a85',o 3go 100X i5o 2,7° 180 35o îoox i5o !:95 i3o,o 370
- 7,60 ioox3io 2,7° 370,0 II 100 x 200 • 2,60 235 375 100 xi5o 3,5o 170,0 II
- 9,°o 100 x 46o a,60 54o,o 43o 100 x 3oo 2,5o a4o 4ao îooxaoo 2,7° 245,o 4 00
- i 1,00 100x810 2,10 770,0 5oo 100 X 46o 2,4o 4g° 46o 100 x 3oo 1,60 35o,o 45o
- 12,20 100x810 a,60 950,0 II 100 x 610 2,20 5g5 5oo 100 x 46o 3,25 435,o 5oo
- 15,a5 aoo x66o a,5o i45o,o 45o 100 x8io 2,60 910 55o 100x610 2,5o 680,0 55o
- 18,3o 200X916 a,60 2100,0 55o 200X915 2,3o i,36o 56o 100x810 2,70 960,0 6a5
- Parmi les distributions d’eau de villages et de petites villes alimentées par des moulins à vent, on peut citer celle d’Arkansas City, dans le Texas. Un moulin Corcoran de h m. 3o de diamètre refoule, sous une charge de 16 mètres et à travers une canalisation de 33o mètres, de 1 o à 90 mètres cubes par 2/1 heures, dans un réservoir de i45 mètres, à 5 m. 60 au-dessus de la conduite principale de distribution. La canalisation se compose de, A3o mètres de tuyaux en bois de 0 rn. 10 de diamètre, d’une construction très remarquable, et de 360 mètres de tubes en fer de h0 millimètres, avec 3 prises d’incendie de 80 millimètres de diamètre, qui ont servi plusieurs fois très utilement. La distribution fait l’arrosage
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- des rues et alimente les maisons à un taux annuel très modéré : 2 5 francs
- par maison et 5o francs par hôtel. Ces taxes rapportent i,5oo francs par
- T, bec|de vidange équilibré par QNU. KLR, manœuvre de^a soupape de vidange U, à levier E et siège en caoutchouc D, sur métal Babbitt C. "W', tuyau allant au puits, servant à drainer S en O, et pourvu d’un branchement ouvert Y, par où l’air pénètre en S après la fermeture de U, pour en éviter le choc.
- an, et l’installation, qui n’a coûté que 10,000 francs, n’exige qu’une dépense d’entretien presque nulle : 2 5 francs par an^h
- .0) D’après J. Hill Scimtific AmericanSupp., 18 juillet 1884, p. 7119.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- A Macpherson City (Kansas), un moulin de 6 m. 60, installé sur une tour de ah mètres, refoule i3o à 170 mètres d’eau par 2h heures, sous une charge de 22 mètres, dans un réservoir de 280 mètres cubes, alimentant une canalisation de tuyaux en fonte, dont A80 mètres de 0 m. 2 5 de diamètre et 90 mètres de om. 100, avec 8 bouches à incendie de om. 60. La vanne de prise d’eau est à mi-hauteur du réservoir, qui reste ainsi toujours à moitié plein en cas d’incendies pour lesquels on ouvre une vanne spéciale placée au fond du réservoir.
- Fig. A2h. — Installation d’un moulin actionnant une pompe, une scie et diverses machines agricoles.
- Les moulins s’appliquent, bien entendu, dans l’agriculture non seulement au service de l’eau, mais, comme l’indique la figure h24, à tous les usages de la ferme, ainsi qu’aux petites meuneries, avec des puissances allant, comme l’indique le tableau ci-dessous, jusqu’à ho chevaux, sous un vent de 3o kilomètres à l’heure.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- DIMENSIONS, PUISSANCE, POIDS ET PRIX DES GRANDS MQULÏNS IIALLÂDAY
- À ENGRENAGES.
- DIAMETRE DU MOULIN. PUISSANCE MOYKNNB. TOURS PAR MINUTE. . POIDS. PRIX.
- 3 q5 mètres. 1 75 ch. 260 64o kil. 85 0 fr.
- 4 a5 2 25 250 680 1 000
- 4 90 3 5o 280 1 000 1 700
- 4 90 5 00 • 280 770 1 370
- 6 70 35 00 23o 1 36o 2 75o
- 7 60 6 00 24o 2 13o 3 5oo
- 9 l5 8 00 2 10 2 36o 4 000
- 11 00 12 00 l60 3 170 5 000
- 12 20 18 00 i5o 4 35o 6 000
- i5 20 28 00 160 1 2 700 1 2 5oo
- 18 3o 4o 00 i5o i4 5oo i5 000
- Je ne ferai que rappeler ici l’application très intéressante des moulins à vent pour les petits éclairages électriques particuliers. Cette application, qui exige, bien entendu, l’emploi des accumulateurs, a été, en effet, l’objet de nombreuses études et descriptions dans la presse technique française(1); et, bien qu’indiquée depuis très longtemps^, malgré l’ingéniosité de ses promoteurs^, elle ne s’est guère plus répandue aux Etats-Unis qu’en Europe. Son succès dépend d’ailleurs, il semble, bien plus du perfectionnement des accumulateurs que de celui des moulins à vent.
- C’est donc surtout dans les fermes que ces moulins américains trouvent leurs principales et innombrables applications. Il est certain que ces appareils, bien que figurant à toutes nos expositions agricoles, et construits par plusieurs fabricants français (Beaume, Shabaver, Picard, Rostin, Wein-berger) ne se sont pas encore suffisamment répandus chez nous, comme en Allemagne par exemple, et que l’on rencontre presque à chaque pas dans nos campagnes, et même aux environs de Paris, une foule de cas où-leur application, tout indiquée, serait des plus avantageuse pourvu que le régime du vent s’y prêtât. Nous avons, en èonséquence, cru qu’il serait utile d’attirer tout particulièrement l’attention de nos lecteurs sur ces moulins, et nous n’avons pas hésité à leur consacrer un espace hors de proportion avec leur importance dans l’ensemble de la mécanique générale.
- D) La lumière électrique, g avril 1892,
- p. 66.
- Œ Nollet. Brevet belge du 6 janvier 1841. Lord Kelvin. British Association, 1802, proc., p. 513.
- W Brush, La Nature, 17 janvier 1891. Blyth (Lumière électrique,^ 18 mars i8g3,
- p. 527). Bucholtz Dihlman (id., 16 juillet 1892, p. 127). Duc de Feltre {id., 9 avril 1892, p. 67). Carwardine {The Engineer, ier avril 1892. The Electrician, 20 janvier 1893). Rollason {The Engineer, 20 avril 189A, p. 337). Lewis Electric C° {Electrical World, 3 février 189h, p. 167).
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- IY
- LES MOTEURS HYDRAULIQUES.
- LES TURBINES.
- Les Etats-Unis sont, par excellence, le pays des turbines. On évalue à 1,200,000 chevaux la puissance des chutes d’eau qu’elles y utilisent, dans des installations parfois extrêmement remarquables: plus de 20,000 chevaux à Holyhobe, 12,000 à Portland, sans parler du Niagara.
- Ces 1,200,000 chevaux équivalent à une dépense annuelle d’au moins li millions de tonnes, égale au quart environ de notre production houillère, et ils dépassent la puissance totale de nos machines à vapeur, non compris les locomotives et les machines marines (1). Cet emploi si étendu des turbines représente donc, pour l’industrie américaine, une économie des plus sérieuse.
- Les turbines américaines ne sont plus inconnues chez nous, elles sont ‘même construites et exploitées en France avec un certain succès, notamment par MM. Brault et Tesset(2) et par M. Singrun®, et elles ont été, pour la plupart, décrites avec détail dans les principales publications techniques françaises Je me bornerai donc à décrire ici ceux de ces appareils qui, n’ayant pas encore été l’objet de pareilles publications, sont moins connus chez nous, et méritent réellement d’attirer l’attention des ingénieurs(5).
- Les turbines américaines sont presque toutes à réaction et du type mixte, c’est-à-dire, dans la roue desquelles l’eau s’écoule à la fois vers l’axe, comme
- W 920,000 chevaux en 1890 (M. Block, Annuaire d’Economie politique, 1893, p. 557).
- W Revue industrielle, 4 août 189A.
- W Turbine Hercule.- Revue industrielle, 3o juillet 1892 , p. 3oi. La Lumière électrique, a4 février 1883, p. 2 34.
- W La Lumière électrique, janvier, février, 28 juillet, 4 août i883. (Turbines Alcott, Lefiel, Hercule, Risdon, Hett, Humphrey, Swain Victor)..., Halon de la Goupillière
- (Cours de machines, vol. I, p. 2 85). A citer en outre la turbine mixte Vigreux (Revue industrielle, 2 juin 1894, p. ai5.)
- Consulter sur les turbines américaines les ouvrages de Francis, Hydraulic Expérimente (Van Nostrand, New-York). Emerson, Tesiing of Water Wheels (chez Wever, à Springfield). Trowbridge, Turbine Whels (Van Nostrand, New-York). Bodmer, Hydraulic Motors (Whittaker, Londres).
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- dans les turbines centripètes, et parallèlement à Taxe, comme dans les turbines axiales. Dans ces turbines, comme dans toutes les turbines dites à réaction, où la pression de l’eau au sortir des directrices diffère de la pression atmosphérique, l’eau s’écoule, ou du moins, devrait s’écouler, en pleine marche, au travers du vannage et de la roue sans discontinuité, en remplissant complètement leurs passages, comme en mouvement permanent au travers d’une série de tuyaux de diamètres variables, de sorte que la vitesse de l’eau en un point quelconque de la turbine la déterminerait en tous les autres points. On connaît les avantages de ce genre de turbines, dont les principaux sont la supériorité de leur rendement en pleine charge et la faculté de pouvoir marcher noyée et dans un tube de section qui permet de les placer sans inconvénient au-dessus du bief d’aval. En revanche, leur rendement diminue toujours notablement par l’action du vannage, même quand on agit à la fois sur la section des aubes directrices et sur celles des réceptrices, ce qui n’a pas lieu avec les turbines à impulsion ou en libre déviation (roue Poncelet, turbines Girard, etc.), et elles sont, en outre, impropres à l’utilisation des hautes chutes à faible débit. La facilité avec laquelle les turbines à impulsion se prêtent aux grandes variations de débit les ont fait souvent préférer en Europe, tandis qu’aux Etats-Unis, où l’on a presque toujours l’eau en extrême abondance, on donne universellement la préférence aux turbines à réaction.
- On a souvent revendiqué en faveur des turbines américaines des rendements de o,85 et même o,go, supérieurs à ceux des turbines centripètes européennes, qui ne dépassent guère 0,82. Comme il n’y a aucune raison théorique de cette supériorité, on est tenté de l’attribuer à des différences dont la manière d’évaluer le débit de ces turbines. En effet, on mesure assez souvent, en Europe, ce débit au moyen de moulinets, tandis qu’aux Etats-Unis il est toujours évalué parla méthode des déversoirs: de sorte que les rendements ainsi évalués ne sont évidemment pas comparables; et, de plus, les coefficients employés en Europe pour le débit des déversoirs ne sont pas les mêmes qu’aux Etats-Unis.
- Aux Etats-Unis, comme en Europe, on évalue le débit du déversoir par la formule
- Q = mlh \J 2gh,
- l étant la largeur du déversoir et h la hauteur du niveau supérieur de l’eau au-dessus du seuil; mais, tandis qu’en France on prend, pour le coefficient
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE. 203
- de réduction m, suivant la hauteur h et la forme du déversoir, des valeurs
- c«oss-cs
- Fig. 4a5. — Turbine New American, à axe vertical.
- Diamètre î m. 4o, charge# m. 3o, puissance de 52 0 chevaux à i3o tours.
- variant de o,386 à o,/t2/i, et souvent la moyenne o,Aoo, on emploie presque toujours en Amérique la formule de Francis
- Q=o,ki&lh\/2gh.
- Cette formule suppose que l’eau arrive au déversoir, sans contraction latérale, lentement, dans un bief de profondeur égale au moins à//3, et que le biseau du déversoir soit en arête tranchante. En outre, dans les expériences de Francis, la varié de 3 m. 02 a k m. 26, h de 0 m. 180 à
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- o m. 48o, et l/h de o,66 à 17,15, conditions très différentes des cas étudiés par Poncelet, Lesbros, Castel, etc. ; de sorte que les débits évalués en France et en Amérique, même par la méthode des déversoirs, ne sont pas rigoureusement comparables. Il est donc permis, sans mettre le moins du monde en doute la compétence des expérimentateurs américains, ni l’exactitude relative de leurs résultats, de ne pas admettre comme absolument démontrée la supériorité du rendement des turbines américaines(1).
- Fig. 42 6. — Turbine Rodney Hunt. Installation de deux turbines : une grande à axe vertical et une petite à axe horizontal, branchée sur la chambre de la grande turbine.
- En réalité, ces turbines l’emportent souvent sur les nôtres par leur bon marché d’achat et d’établissement, la facilité de leur installation, qui tient en principe à l’emploi du type centripète. Leurs aubes, plus hautes et moins nombreuses, permettent d’en augmenter le débit et la vitesse, ou l’énergie à poids et à prix égal, avec un diamètre et un encombrement moindres. Leurs vannages, par aubes directrices mobiles ou par tambour, sont généralement bien étudiés, notamment celui de la turbine Hercule(2).
- M Voir aussi dans le Génie civil du i.3dé- le coefficient de débit des turbines», cembre 18g3, p. io3, le résumé, par M. La- W La Lumière électrique, 2h février 1883
- vergne, des expériences de M. Schabaver «sur p. 2 34.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- -Principales caractéristiques d’une turbine Hercule de 0 m. 46o de diamètre. En pleine charge. Vannage ouvert aux 0
- Hauteur de chute h 5m, 7 5m, 16
- Débit par seconde 2,5oo‘ 2,200
- Puissance disponible totale i69c\84
- Angle des aubes directrices à la sortie avec le plan passant par l’axe, ou plan diamétral correspondant de la turbine. . . a 78°,15
- Angles des aubes réceptrices ( à l’entrée.. avec le plan diamétral. . j à la sortie. «1 aï -j | 0 00
- Rayon de la roue à l’entrée Rayon de la roue à la sortie.
- Hauteur suivant l’axe des aubes directrices.............
- à la sortie à l’entrée, à la sortie
- 46on 2 A5 4io 4oo 85o
- ( directrices.......
- Nombre des aubes ( , . .
- ( réceptrices.......
- des directrices à la sortie
- des réceptrices à l’entrée
- des réceptrices à la sortie
- Section d’entrée des direc- ( mesurée'.. trices . ;.................j effective..
- mesurée.. effective. .
- Rapports
- Puissance effective,
- Section de sortie des réceptrices ..............
- Ép
- aisseur
- A1
- Rendement total.......................
- Vitesse tangentielle à l’entrée de la roue,
- en mètres par seconde............... tv =
- • w
- Rapport K .-yçp...........
- Vitesse d’écoulement à la sortie des directrices ................................. c =
- 2 4
- *7
- 7m"\6
- o,6
- 4
- o'n2,45i o,355
- 0,395 o,325
- 0,735
- 0,590
- 0,673
- i,84
- o,5
- i45ch,72 i3o,3
- o,858 0,870(l)
- 6m,7o
- 0,669 o,652
- 6m,i8 6,80
- W Ce rendement était encore de o,85, grâce au sectionnement partiel des aubes, ,80 et 0,70 pour des vannages ouverts aux particulier à cette turbine.
- ,66, o,4g et o,38 de i’ouverture en grand,
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- Principales caractéristiques d’une turbine Hercule En pleine Vannage
- de o m. 46o de diamètre. charge, ouvert aux 0,806.
- Rapport = ^^(réel).................................. 0,625 o,685
- — (calculé)..................... 0,629(1)
- Vitesse V =\JZgh.................................... iom iom
- T ours par minute................................... 14 0,6
- Le tableau ci-dessus (p. 2o5), qui donne, d’après Bodmer, les principales caractéristiques numériques d’une turbine Hercule essayée à Holi-hoke, permettra de se faire une idée assez précise des principales particularités de leurs dimensions. Leur rayon rx varie de 0,70 à 1,15, v/Â, en raison de la petitesse de leur diamètre, et le rapport j atteint parfois 2,
- au lieu des i,5o de nos turbines Fournayron.
- Quant à la facilité avec laquelle ces turbines américaines s’adaptent aux circonstances les plus diverses, les figures 425 à 436 en donneront, croyons-nous, une idée suffisante pour faire apprécier toute la souplesse de cette adaptabilité.
- La turbine Lefîel, l’une des premières en date parmi les types mixtes, est encore l’une des plus répandues, puisque l’on en comptait aux Etats-Unis, à la fin de i8p3, d’après leur constructeur, environ i3,ooo, développant une puissance d’environ 550,000 chevaux.
- Les figures 435 et 4.36 suffisent pour rappeler 1 aspect bien connu des types les plus usuels des turbines Leffel,le Standard, et le New Spécial, qui diffère du premier par une plus grande hauteur des aubes et du vannage, permettant, comme l’indique le tableau de la page 215, d’augmenter notablement son débit et, par conséquent, sa puissance à diamètre égal, ou son énergie spécifique^.
- Ainsi que le montrent les figures 432, 434 et 435, qui s’expliquent d’elles-mêmes, ces turbines peuvent facilement se monter isolément ou par couples équilibrés sur axe horizontal ou vertical, avec captages en bois ou en fer.
- Pour les basses chutes à niveau très variable, M. Tyler, ingénieur de la maison Leffel, a imaginé la disposition représentée par les figures 43y à 441, qui consiste à entourer la chambre FE de la turbine d’une enveloppe ou cloche 2. 3.
- Concordance indiquant que la turbine fonctionne en réaction. — ^ La Lumière électrique, 10 et 2& février 1 883, p. 170 et 2 4o.
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- LA MECANIQUE GENERALE AMERICAINE,
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- Quand le niveau d’amont, en B, baisse jusqu’en 19 sous la roue, l’on ouvre la vanne h, et l’eau, se précipitant en E, y crée, ainsi quen 3, au
- Fig. /127. — Turbine New American, installation pour hautes chutes. Diamètre 0 m. 63o : fait hoo chevaux à èao tours, sous une charge de a3 mètres. Transmission par un long axe vertical.
- travers du renillard 8, un vide qui fait monter l’eau dans la cloche jusqu’au niveau fixé par le flotteur 9, de manière que la turbiné reste noyée; puis
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- on ferme la vanne A. Quand l’eau est moyenne, comme en 21, la cloche empêche qu’il se produise, sous cette faible charge, des tourbillons et des rentrées d’air dans la turbine.
- Fig. 4a8. — Turbine New American à axe horizontal, et montage des tubes de vérification.
- A, tube indiquant la charge dans l’enveloppe de la turbine. B, tube indiquant la perte de charge due aux frottements du tube de fuite. A-B est la charge réelle en marche. C, tube indiquant s’il y a de l’air dans le tube de fuite. D, tube indiquant la pression de l’eau dans l’enveloppe de la roue qui, dans une turbine à dégagements insuffisants, peut être assez forte pour faire chauffer les paliers de butée.
- On peut ainsi utiliser avec un bon rendement des chutes de hauteur variant de t m. 5o à 3 mètres.
- La poulie G est montée dans un puits à l’abri des plus hautes eaux, de manière à permettre de placer le plus bas possible Taxe des turbines. Les vannages de ces turbines jumelles, du type Leffel à bras (fig. 438), sont commandés indépendamment par les manettes V V.
- Nous allons maintenant décrire avec quelques détails les modifications
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- LA MECANIQUE GENERALE AMÉRICAINE,
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- Fig. A29 el A30. — Installations de turbines Leffel à axe vertical, avec chambres en bois, commandant l’une deux paires de meules et l’autre une transmission.
- Fig. 431. — Turbine Leffel double, dans une chambre en bois, avec évacuation par une chambre en tôle; axe horizontal.
- Comité 15. — 1. i4
- IMPRIMERIE NATIONALE.
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- apportées récemment aux types Leffel à vannage par aubes et par tambour.
- Fig. 432. — Turbines jumelles Rodnev Hunt, avec vannage à tambour; prix d’une paire de turbines de o m. 760 de diamètre: 5,5oo francs; puissance: 5oo chevaux à a5o tours, sous une chute de 1 o mètres.
- Fig. 433. — Turbines jumelées Rodney Hunt, à deux tubes de fuite et vannages indépendants.
- La roue de la turbine Bookmaker et Tyler représentée par les figures AA 3 à A 5 4 est à deux étages d’aubes eg et i'g', séparées (fig. A A3, A AA et A53) par le diaphragme cylindro-coniquecA/', qui constitue, avec le chapiteau c.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- l’armature de la roue. Ces deux rangées d’aubes s’ouvrent à l’extérieur sur une même couronne de vannes directrices O (fig. 445), qui règlent, comme nous le verrons, l’ouverture des canaux d’admission E.
- L’arête terminale g des aubes motrices supérieures est à peu près perpendiculaire à la direction moyenne de l’eau qui s’en échappe, de manière à faciliter son inflexion parallèlement à l’axe de la roue, suivant la courbure
- Fig. 437. — Turbine Leffel Tyler pour basses chutes (type de 1892).
- Élévation par gg (fig. 439) et demi-coupe verticale diamétrale.
- 2, 3, cloche suspendue en i4. ED, tube de fuite C, commun aux deux turbines jumelées, avec prise d’eau d’amorçage 6, à vanne 4, commandée par 6, 5. — 8, reniflard à flotteur 9,10. P, vannes d’admission de l’eau aux deux étages M et L de la turbine I, commandées, pour chaque turbine, par le bras denté Q, ses tringles R (fig. 438), le pignon w de l’arbre I et la manette VU. — H, stuffing box. S, manchon solidaire du couvercle O, maintenant entre son collet i5 et la rondelle 16 deux blocs de bois 17, formant garniture et palier de l’arbre G, avec vis 18 rattrapant leur usure. 11, puits étanche, à palier 12, renfermant la poulie motrice et l’abritant de l’eau à partir du niveau ai. —19,21, i3, niveaux des eaux basses, moyennes et hautes.
- de la paroi dclr, disposée de façon que la hauteur des aubes augmente de e vers g, afin d’offrir à la sortie de l’eau un débouché le plus large et le plus
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- libre possible. A partir de d' (fig. 443), la paroi dcl' se rapproche un peu du centre, de manière à suivre aussi exactement que possible l’inflexion naturelle de l’eau tombant de eg et à augmenter de l’entrée à la sortie de l’eau, ou du haut vers le bas, la largeur radiale des aubes inférieures; puis elle se termine par un biseau f, en forme d’ajustage divergent, assurant la libre sortie finale de l’eau des aubes supérieures.
- Fig. 438 à 44i. — Turbine Leffel Tyler.
- Coupe xx, fig. 4 3 7, et détails de la poulie motrice et du vannage. (Même légende qu’en fig. 437.)
- Les aubes inférieures g’ occupent à l’entrée une hauteur égale aux deux tiers de celle DB (fig. 443)du vannage, de manière à égaliser à peu près les sections radiales de débit des aubes supérieures et inférieures dans le plan hh'. Les parois de ces aubes, presque verticales jusqu’au point i' (fig. 453) ou leur diamètre augmente, s’infléchissent à partir de ce point de manière que l’eau en sorte avec une vitesse absolue verticale, et leur diamètre moyen est, déterminé par l’expérience, tel quelles tourneraient naturellement à la même vitesse que les aubes supérieures si elles en étaient
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- détachées, de sorte que leur liaison rigide par dn’établit aucun antagonisme entre les deux rangées d’aubes. Cette concordance est encore assurée en donnant à l’entrée des aubes e et g', sur une longueur deom. oo6àom.oi5, suivant le diamètre de la roue, la même inclinaison de 45 degrés (fig. 446) sur leurs rayons respectifs 1 et 2. Enfin l’élargissement de diamètre des aubes g’ permet d’augmenter leur débit et, à encombrement égal, la vitesse et la puissance ou l’énergie spécifique de la turbine.
- Le vannage s’opère au moyen d’une couronne de vannes ou aubes directrices O (fig. 4 4 8 ), pivotées sur les plateaux F et B, etmanœuvrées simultanément par un anneau H, à coulisses M(fig. 447, à 48 et 44g), attaquant chacune de ces vannes par son coulisseau Q, disposé de manière que son bras de levier soit maximum au commencement de l’ouverture de la vanne, c’est-à-dire à l’instant même où la pression de l’eau s’oppose à son mouvement avec le plus de force. La facilité de cette manoeuvre peut être encore augmentée en actionnant, pour les grandes turbines, l’anneau H non pas directement par un pignon X (fig. 4 46 ), mais par un large secteur V (fig. 451 et 452) solidaire d’un excentrique T, dont la bielle est articulée en z à
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- DIAMÈTRES, PUISSANCES, VITESSES ET DEPENSES DES TURBINES LEFFEL CC STANDARD 17 ET « SPECIAL 7).
- (Fig. 435 et 430.)
- Diamètre de la roue.' Hauteur de chute.... 3m 6m,io 8m,5o iom
- 5o7mm (Standard). Puissance en chevaux. 8 22 5/8 3? 1/2 1*7 3/7
- Vitesse en minute.. . tours par 218 3o8 371 396
- Dépenses en seconde.. . litres par a5o 35o 420 455
- i"’,oi (Standard). Puissance. . . 32 90 i4g 1/2 191
- Vitesse 109 154 182 198
- Dépense.. . . 1000 l420 1680 i83o
- i"’,oi (Spécial).. Puissance. . . 46 i3i 217 277 1/2
- Vitesse 109 i54 182 198
- Dépense.. . . i45o 2120 2445 2655
- i,n,55 (Standard). Puissance. . . 92 261 4 31 553
- Vitesse 72 1 01 119 i3o
- Dépense.. .. 2900 4i 01 486o 5290
- îm,55 (Spécial). . Puissance.. . 106 302 *99 64 1
- Vitesse 72 101 119 13o
- Dépense.. . . 3345 4770 563o 6135
- im,88 (Standard). Puissance.. . 136 384 638 813
- Vitesse. .-. . . 59 83 97 io5
- im,88 (Spécial).. Dépense.. . . 4290 6o65 7200 7785
- Puissance.. . 1Ô2 43o 714 910
- Vitesse 59 83 97 io5
- Dépense.. . . 4 800 6790 8o5o 8715
- CONDITION D’ETABLISSEMENT DES TURBINES LEFFEL AVEC CAPTAGE EN BOIS.
- (Fig. 44g.)
- A AA B BB c D E EE F G II I
- 2 5 O™" 1 38o 610 200 4o6 28 610 610 33o i65 610 35o
- 290 4o6 610 230 43o 28 610 610 35o 185 660 4o6
- 335 48o 610 a5o 46o 35 610 610 43o 216 710 46o
- 385 56o 710 3oo 56o *7 660 660 46o 255 760 510
- 44o 63o 810 36o 64 0 5i 710 710 53o 290 9i5 610
- 5io 710 890 46o 710 29 760 760 58o 335 im 710'
- 585 84o im,o5 610 890 Ai 8lO 810 680 38o 1,27 gi5
- 675 960 1,22 710 965 48 9l5 9l5 79° 437 1,47 im,o5
- 775 im,i 0 1,42 760 im 80 im 9l5 890 5o5 1,70 1,22
- 890 1,25 1,62 890 1,10 110 1,10 960 1m 56o 1>9° 1,42
- i'n 1,45 ^9° im i,i5 110 1,22 1m 1,15 64o 2,l5 1,62
- 1,10 i,5o 2m 1,16 i,3o 110 1,32 1 1,27 710 2,3o 1,80
- 1,22 1,73 1.9° i,a5 i,45 i37 i,3a i,o5 i,35 79° 2,4o i>g3
- 1,27 1,75 2,l5 i,4o 1,60 137 i,5o 1,10 i,4o 825 2,55 2,10
- 1,42 2"’ 2,60 i,5o 1,70 i5o i,6o i,i5 1,60 890 3m 2,3o
- i,55 2,10 3m 1,70 1,70 i5o 1,80 1,20 1,70 95° 3,3o 2,45
- 1,65 2,25 3,4o 1,80 1,80 i5o i»9° 1,25 1,80 i”,o3 3,5o 2,60
- 1,88 2,55 3,8o i>95 1,90 l52 2m i,3o 2m 1*17 4,o6 2,80
- 2,20 3m 4,3o 2,4 0 2,10 165 2,40 i,4o 2,4o i,36 4,6o 3,5o
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- Panneau H, et dont le bras de levier augmente à mesure que les vannes s’ouvrent. On voit, en figures -645 et 45o, que chacune de ces vannes se termine, au bas, d’un côté par une lèvre O', qui empêche l’eau de tomber dans les aubes inférieures avant d’avoir bien reçu du vannage la direction et la vitesse voulues, et, de l’autre côté, par un retrait P' (fig. 45o) qui
- Fig. 4/13 et hhh. — Turbine Bookwaller et Tyler. Goupe verticale diamétrale et ensemble de la roue.
- AB, enveloppe de la turbine, reliée par les barreaux c (fig. 445) au plateau supérieur D, qui reçoit en G le couvercle F. — H, anneau commandant le vannage E (fîg. 445), porté par l’étoile IJ, mobile autour du manchon K, fixé par la poutre L, et reposant sur F, de manière à éviter tout frottement de II sur D. —• W, arbre, crapaudine Y', commandant l’anneau H par le pignon X' (fig. 445) et le secteur U'. — M (fig. 447), coulisses de II, attaquant chacune des vannes O par son coulisseau Q, à bras P, dont le moment diminue, comme de fig. kk-j à 44g, à mesure que la vanne s’ouvre. O' et P, (fig. 445 et 45o), inflexions des vannes, dont le rôle est expliqué dans le texte. — egig' (fig. 443,444 et 453), deux étages d’aubes de la roue, à diaphragmes efet dd'f, calée sur l’arbre a, porté par la crapaudine do l’étoile b.
- empêche tout retard partiel de cette chute. En effet, la forme des canaux E, déterminés par les vannes, est telle, comme on le voit en figure 445, que, sans P', une partie de l’eau quitterait l’extrémité de la face ou la lèvre O' de l’une des deux vannes qui constitent les joues de chacun de ces canaux avant de quitter l’extrémité du dos de l’autre vanne.
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- Fig 445 à 45o. — Turbine Bookwalter et Tyler. Plan-coupe.
- Détail des aubes de la roue et du vannage. (Même légende qu’en fig. 443.)
- PUISSANCES, VITESSES ET DEBITS DES TURBINES LEFFEL, TYPE SAMSON.
- Diamètre de la roue.
- Hauteur de chute om,9° 3m 6m,io 8m,5o iom i5'n
- 5o7mm Puissance en chevaux 3 i/4 ao 56 3/4 g4 130 aa3
- Vitesse en tours par minute.. i34 a 45 338 4n 446 548
- Dépenses en litres par seconde. 35o 645 gi5 1080 1170 i43o
- lm,01 Puissance i3 i/4 O OO 337 376 48i
- Vitesse.. 67 133 173 ao5 aa3
- Dépense i4i5 a54o 366o 4a5o
- im,57 Puissance 3i 3/4 193 546 9°4
- Vitesse 43 79 111 13a
- Dépense 34io 6aa'o © OO OO io3go
- 1 '",88 Puissance 45 i/4 375 777 *1388
- Vitesse 36 66 9^ 11a
- Dépense 485o O OO OO. 13000 1484o
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- C’est d’après ce type que sont construites les nouvelles turbines Leffel, connues aux Etats-Unis sous le nom de turbines Lejfel-Samson (fig. 455),
- Fig. A 51 à A 53. — Turbine Bookwaller et Tyier, variante du mécanisme du vannage et détail des arbres de la roue.
- W, arbre commandant par son pignon X le secteur VT, dont Taxe R porte un excentrique X, à bras z, articulé à l’anneau de vannage H (pour les autres lettres, voir la légende de la fig. 443).
- Fig. A5A. — Turbine Bookwalter et Tyier ne différant de la précédente que par la diminution et même la suppression du redan i' des aubes de la roue et leur élargissement radial à partir de ce point. Il suffit de démonter l’étoile b pour pouvoir sortir la roue par le bas.
- remarquables par leur grande énergie, ainsi que l’indiquent les données des tableaux p. 217 comparées à celles du tableau page 21 5.
- La turbine représentée par les figures 458 à 461 est aussi à deux dia-
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- mètres, mais avec une seule rangée d’aubes et un vannage par tambour G. Ce tambour est équilibré par la pression de l’eau sous son piston annulaire G et sur les tubes H, dont on fait varier les diamètres suivant cette pression, de manière à réaliser dans tous les cas l’équilibre sans avoir à changer G. La manœuvre se fait par une crémaillère S, à galet guide M.
- La vanne se termine par un rebord F, qui, combiné avec la forme donnée en b' au diaphragme BB' de la roue, assure la libre entrée de l’eau sans remous, meme à vannage incomplètement ouvert, en même temps que la fermeture étanche de ce vannage par l’appui de F sur le bord e du seuil E'.
- Les extrémités des aubes directrices fixesD, qui affleurent le tambour G, surplombent légèrement en g- le redan i des aubes de la roue, de manière à assurer le mieux possible l’embarquement de l’eau dans ces aubes.
- La maison Leffel construit aussi, principalement pour les hautes chutes, une turbine tangentwlle, dont les principales particularités sont représentées sur les ligures A 6 2 à /171.
- L’eau admise au vannage G (fig. 463 et 469) par F et le limaçon E s’évacue de la roue A par le tube noyé D'. Le limaçon E va se rétrécissant de E vers E', de manière que la vitesse de l’eau y reste sensiblement constante, et que l’excès d’eau non absorbé par la turbine revienne par conséquent se mélanger presque sans choc, en E', à l’eau admise par F.
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- Les directrices G sont moitié fixes, moitié mobiles, et creusées ( fig. h 6 8 ) de manière à offrir à l’eau un passage de section circulaire[(fig. A6/i): elles
- M/MM/7XW/A
- Fig. 458 â 461. — Turbines Bookwalter et Tyler, avec vannage par tambour. Ensemble, détail de la roue et du vannage, coupes xx et yy.
- C, tambour de vannage manœuvré par le pignon K de l’arbre J, à palier O, et sa crémaillère L, à galet guide M, et équilibré par la différence des pressions exercées par l’eau sous son rebord G et sur les pistons H. EE', parois du vannage, à directrices D, échancrées en ee. B, roue à arbre A, avec aubes à redans i et diaphragme B6'.
- pivotent autour de tourillons extérieurs I et F (fig. U68) auxquels elles sont fixées par des pattes H. Ce dispositif a l’avantage de n’offrir aucun obstacle
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- au passage de l’eau; en outre, la position de Taxe virtuel II' est telle que les pressions de l’eau sur les faces des vannes se font presque équilibre
- Fig. 46a. — Turbine tangentielle Bookwaller. Élévation.
- F, manette commandant par la vanne F' (fig. 463) l’admission de l’eau au limaçon EE', qui communique avec la roue A par le vannage G. D', tuyau de fuite. 0, manette calée sur l’un quelconque des axes I (fig. é68) et commandant les vannes G par leurs pignons L et le grand pignon M. B, arbre de la roue, à garniture G et G' (fig. 464).
- pendant toute l’étendue de leur mouvement, indiquée par le tracé pointillé (fig. 463). Ces vannes sont manœuvrées simultanément par le pignon M (fig. 462 et 466) au moyen de la manette O, fixée sur l’un des axes I.
- Le joint périphérique entre la roue A et son vannage est constitué
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- (fig. A66) par deux anneaux P, à chicanes annulaires Q', entre les jeux desquels l’eau ne peut passer que très difficilement(lî.
- Fi;;. 463. — Turbine tangentielle Bookwalter. Coupe diamétrale Y J (fig. 465). (Même légende qu’en fig. 402.)
- Le vannage de la turbine New American, analogue (fig. Ay3 à /176) à celui de la turbine Kaiser est commandé, comme celui de la turbine Leffel (fig. A3 G), par un secteur à bielles radiales. Ainsi qu’on le voit en figure âyâ. les aubes du vannage, pivotées près de la roue, sont presque totalement équilibrées. La construction simple et robuste de cette turbine l’a rendue spécialement avantageuse pour les hautes chutes, ainsi que l’indiquent les données du tableau ci-dessous. Une turbine de 1 m. 06, installée (fig. As7) au moulin à papier de la Cataract Manufacturing C° (Niagara), développe
- O Voir aussi les turbines Thomson (La Lumière électrique, 3 février 1 883, p. i4o). — American Machinist, 8 octobre 1887, p. 2.
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- i ,900 chevaux sous une chute de 3o mètres (prix de la turbine: 3,25ofr. ; poids: 2,800 kilogrammes).
- Fig. 464 et 465. — Turbine tangentielle Bookwalter. Coupe diamétrale et vue de face xx (fig. 46a). Même légende qu’en fig. 462.
- PUISSANCES, VITESSES ET DEBITS DES TURBINES NEW AMERICAN POUR HAUTES CHUTES.
- Diamitrc <lo la roue. Mètres.
- Hauteur de chute i5 20 25 3o
- 150'”' 11 Tours par minute .. . 1 4e6 1 656 1 846 2 o38
- Puissance en chevaux 17,3 27,1 37,6 5o,o
- Débit en litres par seconde 117 i36 i5i 167
- 400 Tours 537 624 696 764
- Puissance 118 18A 255 343
- Débit 790 920 1 020 1 i3o
- 630 Tours ... 34a 397 442 489
- Puissance .. . 210 327 453 610
- Débit .. . 1 4io 1 64o 1 83o 2 000
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- Fig. 466 à 469. — Turbine tangentielie Bookwalter. Coupe 22, fig. 463, et détails du vannage.
- G, vannes directrices, dont la moitié seulement sont mobiles par les axes IH (fig. 46a), avec garnitures R (fig. 466). PP, gardes de la roue A, avec joint à chicanes QQ'. (Pour les autres lettres, voir la légende de la fig. 462. )
- Fig. 470 et 471. — Installation d’une turbine tangentielie Bookwalter, pour un lavage d’or à 10 brocards.
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- Pour pouvoir étudier à chaque instant le fonctionnement de leur turbine, les constructeurs de la New American conseillent l’emploi des quatre tubes indicateurs représentés en ABCD sur la figure A28.
- Fig. /172. — Régulateur Fruen de la turbine New American.
- R., pignon en prise avec les deux pignons B, dont l’un commande le régulateur F. — BB, embrayages à friction, solidaires du pignon C et que le manchon du régulateur met alternativement en prise avec l’un ou l’autre des pignons B. — O, roue commandant le vannage par l’arbre P, au moyen d’un ro-chet HK, qui cède si la résistance de P devient excessive. N, écrou fdeté sur L, dont l’index marque sur M l’ouverture des vannes. G, écrou réglant, par le ressort A, la vitesse de régime de la turbine.
- Le tube A indique la pression réelle de l’eau dans l’enveloppe de la turbine, et, par conséquent, la perte de charge dans le tuyau d’amenée. Cette perte ne doit pas dépasser, en moyenne, om. 075 d’eau.
- Le tube B, par la hauteur de l’eau dans B au-dessus du bief d’aval E, indique la perte de charge due au tuyau d’aspiration et à son coude.
- Le tube C permet de voir si le tuyau d’aspiration est complètement plein d’eau : il indique le niveau de l’eau dans ce tuyau, où elle doit entièrement noyer la turbine.
- Le tube D, inséré dans le chapeau de la turbine, à une distance égale aux trois quarts du rayon, indique la pression sur la roue de la turbine,
- Comité 15. — 1. 15
- LM PR1MERIE
- IONALE,
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- pression qui peut, dans certains cas, avec des turbines à débits étranglés, s’élever jusqu’aux trois quarts de la charge totale, et fatiguer énormément les butées et les paliers.
- Régularisation. — La régularisation des turbines se fait presque toujours
- Fig. /173. — Turbine New American. Fig. 474. — Turbine New American.
- Ensemble. Délail de la roue.
- au moyen de régulateurs à force centrifuge agissant, bien entendu, indirectement , au moyen de mécanismes assez compliqués, mais dont quelques-uns, comme celui delà New American, sont extrêmement sensibles.
- Dans cet appareil, le manchon du régulateur actionne (fig. A72) deux cônes de friction BB, de sorte que le pignon C entraîne la roue D, qui commande le vannage, dans un sens ou dans l’autre suivant que la vitesse de la turbine augmente ou diminue. Les cônes de friction B sont en forme de
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- cloches faisant matelas d’air et permettant, grâce à la stabilité quelles donnent ainsi au régulateur, de ne laisser à ces cônes qu’un jeu très faible,
- Fig. hrj'b. — Turbine New American. Plan.
- Fig. A76. — Turbine New American. Coupe par le vannage.
- 0 m. 001 environ, de sorte que le régulateur est très sensible. La roue D n’attaque pas son arbre directement, mais par un rochetH, à ressort K, qui
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- cède quand le vannage, obstrué ou dérangé, présente une résistance dangereuse. Un index N indique à chaque instant l’ouverture actuelle du vannage.
- Dans le régulateur Scholjîelcl, adopté par les constructeurs de la turbine Rodney HuntÇûg. k77), le manchon du régulateur agit sur un levier terminé par deux doubles cliquets : l’un à droite, l’autre à gauche, sans cesse oscillés
- Fig. 4 7 7.
- Régulateur Scliolfield pour turbines Rodney Hunt.
- Fig. 478. — Turbines Rodney Hunt. Vannage par tambour équilibré, avec garniture en bois.
- par un excentrique, et qu’il met en prise alternativement avec le train du vannage suivant l’allure de la turbine (1).
- L’emploi de plus en plus fréquent des turbines pour l’actionnement des dynamos souvent soumises à des régimes très variables, et qui exigent une grande régularité, a conduit à rechercher des appareils plus sensibles que les régulateurs à force centrifuge, et agissant sur la turbine en fonction même de l’intensité ou du voltage du courant. L’application de régulateurs
- b) Voir, dans La lumière électrique du 4 août 1883, la description des régulateurs de Hewes, Kurg etLeffeî. A signaler aussi les régulateurs de Bonnet et de Piccard (Portefeuille économique des machines, novembre 1888,septembre 1892). Page et Bell(Armen-
- gaud, Publication industrielle, 1885, p. 2Ûi et 3o3). Escher Wyss (Revue industrielle, 5 avril 1890, p. 133 et 23 septembre 18g3, p. 373). (Raffard, Bulletin des arts et métiers, 1888, p. 197).
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- électriques fournit une solution tout indiquée de ce problème; et il existe aux Etats-Unis quelques appareils de ce genre, très ingénieux, dans lesquels le courant électrique régulateur, fonction directe de celui même de la dynamo actionnée parla turbine, n’agit, comme précédemment la force centrifuge, qu’indirectement sur le mécanisme du vannage. Comme exemple de ce genre
- Fig. 479. — Régulateur électrique English.
- Z, solénoïde compound, en dérivation n et série S sur le courant de la dynamo actionnée par la turbine, et dont l’armature z, à contrepoids W2W', porte deux contacts 3 et U, vis-à-vis de ceux C3 et C2 du levier L', également pivoté en a, et relié en 1 a à la corde C, à poids de rappel W. Le levier L' suit ainsi, par le mécanisme b, P26', 15 c, 11, les mouvements de l’arbre du vannage a. — B, pile locale reliée par B' a i et par 5, 6,7 au double électro-aimant MM' et aux contacts C1 et C2.—L, armature de MM' attaquant en 1 li le manchon F, rainuré sur l’arbre S, dont le pignon G engrène avec celui G' de a. P, poulie motrice du régulateur à galet P', que P met alternativement [en prise avec les plateaux 10 et 9 de F.
- d’appareils, je citerai celui de M. Englisb, représenté par le schéma (fig. 479) (».
- La partie essentielle de ce régulateur consiste en un solénoïde à gros fil S z, en série dans le courant de la dynamo, à l’intérieur duquel peut osciller autour d’un axe 2 un arc de fer doux i, entouré d’un fil fin w, dérivé sur le circuit de la dynamo, et en un double électro-aimant MM' agissant sur le manchon F, rainuré sur l’arbre 8, de manière à mettre en prise avec la pou-
- G) Voir aussi, dans La lumière électrique du 7 juillet 189A, p. 19, la description du régulateur Wetmore.
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- Fig. 48o. — Installation d’un groupe de turbines Victor à la station électrique de 19,000 chevaux de Portland (Oregon).
- B, turbine de 1 m. 06 de diamètre faisant 200 tours sous une charge de ia mètres, commandant directement, en HH', une dynamo de 600 chevaux. A, turbine de 1 m. 5o commandant, en cas de basses eaux, la dynamo par la transmission à courroies GG. — EE, crapaudines ordinaires à circulation d’eau. F, crapaudine à huile supportant sur de l’huile refoidée à une pression de 20 atmosphères le poids de l’arbre de B et de la dynamo, s’élevant à i5,ooo kilogrammes. La crapaudine E de B n’intervient qu’en cas d’accident à F. — GG, crapaudine d’alignement.
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- Fig. 481. Fig. 48g.
- Manœuvre de vannes Rodney Hunt. Vanne à vanelie d’équilibre Rodney Hnnt.
- Fig. 488. — Beffroi de transmission pour deux turbines New American de î m. 70 de diamètre, faisant 1,200 chevaux sous une charge de 7 m. 80. (Dells Power C°. Tramways électriques de Eau-Claire, Wisconsin.)
- lie motrice P' du régulateur le plateau 10 ou le plateau 9, suivant que i fait passer, comme nous allons le voir, le courant de la pile B en M' ou en M.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- Dès que la dynamo se met à tourner, avec une faible ouverture du vannage pour ne pas mettre en train brusquement, z1, attirant i, ferme en 3C' le circuit de la pile B sur l’électro 3VP, de sorte que son armature P appuie 10 sur P', qui fait alors tourner, par GG', l’arbre a du vannage de manière à l’ouvrir. Ce même mouvement a pour effet, par la corde G, de déplacer vers la gauche le levier c', de manière à rompre le conctact c'3 et à arrêter l’ouverture du vannage. Cet arrêt se maintient, et l’ouverture du vannage reste invariable, tant que l’intensité du courant en S demeure à sa valeur normale, réglée par les contrepoids w1 et w2. Si l’intensité du courant en S diminue, ainsi que la charge de la dynamo, «, moins attiré par z, ferme en 4c2 le circuit de B sur M, qui, appuyant 9 sur L', fait fermer le vannage, jusqu’à ce que le contrepoids w, ramenant L' vers la droite, rompe le contact 4c, arrêtant ainsi le mouvement de fermeture au point correspondant à la charge actuelle de la dynamo.
- Si cette charge augmente ou baisse très brusquement, il se produit malgré tout une petite variation dans la vitesse de la turbine, accompagnée d’une variation correspondante du potentiel dans la dérivation n, qui amène i un peu au delà de la position qu’il prendrait sous l’influence seule des variations de l’intensité en z, de manière à réprimer le plus vivement possible ces variations de vitesse.
- Les détails de construction des turbines américaines autres que ceux décrits dans les monographies qui précèdent ne présentent pas un grand intérêt. Les crapaudines, presque toujours noyées et peu accessibles, sont parfois établies sur gaïac(1), avec une pression qui atteint quelquefois 3 kilogrammes par millimètre carré, et s’usent assez vite. Leur frottement paraît aussi plus considérable qu’avec le bronze ou l’acier : environ 2 p. 1 on de la puissance totale. Pour les grandes turbines, on emploie parfois (fîg. 480) des crapaudines à huile, d’un frottement excessivement faible.
- Citons encore l’établissement, en général très simple, des vannes des biefs (fig. 481 et 482) et des beffrois de transmission (fig. 483).
- LES ROUES.
- Parmi les différentes roues hydrauliques usitées aux États-Unis, celle qui présente de beaucoup le plus d’intérêt est la roue Pelton, dont les
- O Quelquefois en verre (turbine Géyélin).
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- 233
- figures àSà h A88 suffisent pour faire immédiatement comprendre l’extrême simplicité, la facilité et la rusticité de son installation.
- Cette roue est, en réalité, une sorte de turbine à impulsion à axe hori-
- Fig. 484 et 485. — Roue Pelton réversible à 6 ajustages. Élévation et plan.
- zontal. Ses augets, à angles d’entrée et de sortie voisins de 90 degrés, sont (fig. ^89) divisés en deux parties par une arête radiale aiguë, coupant le jet en deux nappes dont les réactions latérales s’équilibrent sur la roue, et à laquelle on doit attribuer en grande partie la supériorité du rendement
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- Fig. 486. — Roue Pellon à tuyère mobile à la main,
- Fig. 487. — Roue Pelton à turbine commandée par un régulateur centrifuge.
- Fig. 488. Fig.489.—Vueenvraiegrandeurd’unaugetde
- Roue Pelton actionnant un treuil. roue Pdton de 0 m. 600 de diamètre faisant
- 175 chevaux sous une chute de 2 46 mètres.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE, de la roue Pelton. Ces augets, généralement en bronze phosphoreux parfaitement poli, ont des bords très minces, afin d’entraver le moins possible l’action du jet; et leur largeur, qui varie de six à dix fois le diamètre du jet, est suffisante pour que l’eau s’y étale largement, et en sorte en une lame de très faible épaisseur. Pour que cette sortie se fasse sans vitesse et que le rendement soit maximum, il faut, comme on le sait, que la vitesse à la circonférence moyenne des augets soit égale à la moitié de celle de l’eau qui les frappe :'de là, pour les hautes chutes, auxquelles la roue Pel-
- Fig. 490. — Petit moteur Pelton de 0 m. i5o. (Voir le tableau, p. 287, avec régulateur.
- ton convient tout particulièrement, les grandes vitesses indiquées au tableau p. 2 36; de là aussi la grande énergie et le bon marché de ces roues.
- C’est en effet pour les hautes chutes à faible débit que la roue Pelton convient d’une façon toute spéciale et sur une échelle extrêmement étendue : depuis 10 mètres jusqu’à 100 mètres de chute; depuis le petit moteur d’un vingtième de cheval (fig. A90 et 491)^ jusqu’aux roues de 5,000 chevaux. Cette grande souplesse d’adaptation, jointe à un excellent rendement, 0,80 à 0,87 p. 100, ont fait adopter aux Etats-Unis la roue. Pelton presque universellement pour l’utilisation des hautes chutes à faible débit, si nombreuses, principalement dans les régions minières de la Californie.
- W Voir aussi le moteur Pitman (Engineering, 19 octobre 1891, p. 53i).
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- PUISSANCES, DÉPENSES, VITESSES, PRIX ET POIDS DES ROUES PELTON.
- Hauteur de chutes.
- 15“ 1 Diamètre de la roue 150mm 300 460 610 915 lm22 lm52 lm83
- Puissance en chevaux 0,21 0,49 i,5o 2,65 6 10,60 16,60 24
- Débit en litrespar seconde. 1,80 3,io 9,3° *7 37 66 io3 15o
- Tours par minute 1080 54o 36o 270 180 i35 108 9°
- Prix en francs 1120 1 4a5 1 750 2 125
- 30 Puissance o,6o i,4o 4,20 7,5o 16,8 3o 47 67
- Débit 1,87 4.37 13,io 23,3 53 93 i46 110
- Tours i53o 765 5io 38o 255 190 i5o 13o
- Prix 1 200 1 5oo 1 900 2 25o
- 50 Puissance i,33 3,io 9>3 i6,5 37,5 66,5 io5 i5o
- Débit 2,45 5,70 *7 3o 63 120 190 270
- Tours >990 997 665 5oo 33o 25o 200 166
- Prix 1 250 1 600 2 000 2 370
- 70 Puissance 2.10 4,90 14,7 26,15 59 io4 i63 235
- Débit 2,8 6,5 20 35 80 i4o 220 3i8
- Tours 2319 1160 770 58o 385 290 23o 190
- Prix 13a5 1 750 2 225 2 5oo
- 100 Puissance 3,60 8,4o 25,3 45 100 180 280 4o5
- Débit 3,4o 8 23 42 95 170 265 38o
- Tours 2780 i3go 997 696 463 346 277 a3i
- Prix 1 5oo 2 000 2 425 3 225
- 150 Puissance 6,74 15,73 47,20 84 190 335 525 755
- Débit 4,20 5 29 52 118 280 325 470
- Tours 3426 1713 1 l42 856 570 43o 34o 285
- Prix 1 g5o 2 700 3 875 5 000
- 200 Puissance 9.87 27,35 70 124 280 5oo 780 1,120
- Débit 4,7° i4 34 60 4,134 24o 370 535
- Tours 3906 195° i3oo 976 65o 4g° 3go 3a5
- Prix 2 200 3 375 3 875 5 000
- 300 Puissance. . 19 52 i33 237 524 g5° i,484 2,i36
- Débit 6 16 43 74 166 245 46o 6i5
- Tours 4845 2420 i6i5 1210 807 6o5 485 4o3
- Prix 2 a5o 3 375 3 875 5 000
- Poids ! ! 320 à 450k 450 à 770k 630 950 à 9501 l,360k
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- DIAMÈTRE.
- PRIX ET PUISSANCES DES MOTEURS PELTON
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE. 237
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- PUISSANCES, POIDS ET PRIX DES ROUES PELTON À DEUX AJUTAGES.
- HAUTEUR ROUE DE 0 m. 91. ROUE DE 1 m. 22. ROUE DE 1 m. 5o. ROUE DE 1 m. 83.
- de ———-
- CHUTE. PUISSANCE. PRIX. PUISSANCE. PRIX. PUISSANCE. PRIX. PUISSANCE. PRIX,
- mètres. chevaux. francs. chevaux. francs. chevaux. francs. chevaux. francs.
- 6 3,00 i,5oo 5,3o 1,775 8,3o 2,125 1 2 2,500
- 9 3,5o i,5oo 9>7° !,775 i5,4o 2,1 25 22 2,500
- 12 8,00 1,55o 1 5,oo 1,800 24,00 a, 165 34 2,55o
- 10 12,00 1,625 21,00 1,820 33,oo 2,200 48 2,600
- 18 16,00 1,700 28,00 i,g5o 43,5o 2,225 63 2,600
- 21 J9>76 1,800 35,oo 2,000 55,oo 2,300 79 2,75o
- 24 24,00 1,900 43,oo 2,100 67,00 2,375 96 2,875
- 3o 33,70 2,000 60,00 2,2 5 0 94,00 2,500 135 3,000
- 46 62,00 2,200 110,00 2,5oo 172,00 2,875 248 3,5oo
- 61 9 5,5 0 2,4 00 170,00 2,875 265,00 3,25o 382 4,ooo
- 76 133,oo 2,625 237,00 3,25o 37i,oo 3,75o 534 4,5oo
- 91 i75,oo 2,75o 3i 1,00 3,4oo 487,oo 4,ooo 702 4,85o
- 106 221,00 2,875 3 g 3,00 3,55o 6i4,oo 4,3oo 884 5,i 25
- 122 2 70,00 3,ooo 48o,oo 3,700 75i,oo 4,625 1,080 5,625
- i3? 322,00 3,125 572,00 3,875 896,00 5,ooo 1,289 6,1 25
- 15o O O l> C~^ CO 3,25o 670,00 4,ooo i,o5o,oo 5,375 i,5io 6,75o
- Poids. . 43o à 57o kil. 57o à 900 kil. 860 à 1 100 kil. 1,100 à 1 ,800 kil.
- Voici quelques exemples qui permettront d’apprécier de quelle utilité l’emploi de la roue Pelton s’est montrée pour le développement des mines de cette région, principalement en permettant d’utiliser la puissance de chutes inapplicables aux turbines ordinaires à la production de l’électricité transmise ensuite à des mines situées à des hauteurs et dans des régions pratiquement inaccessibles à toute autre puissance (fig. A 9 2).
- Les mines du mont Sneffes, appartenant à la Caroline Mining C°, sont situées dans les Montagnes Rocheuses à l’altitude de A,800 mètres, dans la région des neiges perpétuelles, et à i,5oo mètres au-dessus de la zone forestière : la presque impossibilité d’y transporter du charbon y fit adopter l’électricité. L’eau, prise au Red Canyon Crick par un tuyau de 1,200 mètres de long, actionne, sous une charge de i5o mètres, deux roues Pelton, l’une de 1 m. 5o de diamètre et l’autre de 1 m. 80, faisant respectivement 5oo et 700 chevaux. Ces roues font tourner différents appareils: broyeurs et trois dynamos Edison, d’une puissance totale de 293 chevaux, qui est envoyée à la mine, sous une tension de 800 volts, par une
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- ligne de 7,^00 mètres, pour y actionner les pompes, ventilateurs, broyeurs, treuils, etc. de l’exploitation. On économise ainsi annuellement plus de 200,000 francs de charbon.
- A Telluride (Colorado), dans une des mines de la Gold King Mining C°,
- Fig. 491. — Moteur Peltou commandant une pompe «à l'aide d’une transmission
- par frottement.
- un alternateur Westinghouse, commandé par une rouePelton de îm. 80, sous une charge de 100 mètres, actionne aune tension de 3,000 volts un dynamoteur de 100 chevaux, situé à 760 mètres plus haut, et qui fournit la puissance nécessaire à l’exploitation de la miné. Bien que la ligne passe en pleines neiges, elle a fonctionné, pendant l’hiver de 1892, presque sans interruption. Son entretien n’a guère coûté, jusqu’à présent, qu’une
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- Fig. Z192. — Installation de h roues Pelton de 0 m. 53o de diamètre, faisant a5o chevaux à 83o tours, sous une charge de io4 mètres et actionnant une dynamo dont le courant est envoyé à une mine situe'e à 21 kilomètres.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE. 24 1
- centaine de francs, à la suite d’accidents dus aux orages. On y a installé récemment deux roues Pelton de 5oo chevaux, pour la commande électrique d’autres appareils de la mine, à 16 kilomètres de la station, et pour l’éclairage de Telluride, à i3 kilomètres. Ces roues, de î m. 5o de dia-
- Fig. 493. — Roue Pelton avec ajutage de Helf.
- JC
- Fig- — Ajutage de Scharlî’.
- B, admission de l’eau de la chute dans l’orifice annulaire LJ, réglé par F2G au moyen de la poulie écrou K, filetce sur G. — ss, trous admettant une partie de l’eau de B, réglée par NOSI, au jet central FR. — D, tuyau fileté en E sur A. — c, garniture. — m, filetage de F sur G. — oM, attache de H à B : le tout disposé de manière à rendre les diverses parties de l’appareil facilement accessibles.
- mètre, reçoivent leur eau sous une charge de 1 5o mètres, par un tuyau de 1,200 mètres de long.
- Au Comstock, tunnel Sutro, puits Chollar, six roues Pelton, installées à 520 mètres sous terre, dans une salle de 7 m. 5o x i5 mètres, font chacune 125 chevaux, à 900 tours par minute, et sous une charge de 5io mètres, avec un ajutage de 16 millimètres de diamètre, d’où l’eau s’échappe, à la vitesse d’environ *90 mètres par seconde, en un jet qui CoilITÉ 15. ------------ I. 16
- Lill>r.lllEn!E NATIONALE.
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- oppose au marteau la rigidité d’une tige d’acier. Ces roues sont en bronze phosphoreux et du poids de 100 kilogrammes. Une autre roue, également
- lie
- Fig. 695 à 499. — Roue Bookwalter. Coupes yg et zz. Détail de l’ajutage DI.
- G arrivée de l’eau. E, vannage. D, ajutage tangent au corps B de la roue, recevant l’eau de GE, et la distribuant, par ses orifices latéraux et le déflecteur J, aux palettes symétriques C.
- au Comstock, de 0 m. 915 de diamètre, fait 101 chevaux à 1,15o tours, avec un ajutage de 0 m. 013, sous l’énorme charge de 6 3 0 mètres.
- Sans aller plus loin dans l’énumération de ces applications W, je citerai
- W Autres applications, Mines de VAspen Mining and Smelting C°, de Gover, à Àmador ; de la Sheridan and Bemont C° (à 8,900 mètres d’altitude), de la Cœur d’Alene Silver Mining C°; de San Antonio; de Dalmatia : toutes dans la région californienne; de Forbe’s Reef et de Barberton, au Cap (El. Woi'ld, 17 juin 1893, p. 449). A la Commonwealth Mining C°, Idaho (Colorado) une roue de 2 m. 45 de diamètre développe 110 chevaux à 110 tours, sous une charge de 67 mètres, et actionne directement un compresseur d’air, auquel
- elle tient lieu de volant; l’eau lui est fournie par un tuyau de 1,600 mètres de long. On peut encore citer, comme curiosité, le moulin de Northey et Duneau, à Woonsocket (South Dakota) avec mie roue de 1 m. 20, alimentée par l’eau d’un puits artésien de 0 m. 180 de diamètre et de 23o mètres de profondeur; l’ajutage est de 0 m. o45 et la pression indiquée de 6 atm. 1/2. Voir aussi le mémoire de M. R. Hay, Watcr Power applied by Elec-tricity to Gold Dredging (Inst, of Civil En-gineers’London, 5 mars 1895).
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- encore, en raison de son importance, l’installation de laRoaring Fork Ele&-trical Power G0, à Aspen (Colorado), qui comprend i5 roues Pelton, dont 8 de o m. 6oo, faisant chacune 176 chevaux à 1,000 tours, sous une chute de 52/16 mètres : poids Ao kilogrammes, ou okilog. 23 par cheval^.
- La régularisation des roues Pelton s’opère soit en inclinant leur ajutage (fig. 485), soit en le changeant suivant l’intensité du travail, soit enfin en étranglant cet orifice, par exemple comme le fait M. Hett (fig. 493) au moyen d’une pointe manœuvrée à la main ou par le régulateur. M. Scharff
- Fig. 5oo et 5o2. — Types de tuyauteries en tôle montrant l’emploi de joints en plomb et des emmanchements coniques sur les pentes.
- a proposé, pour cet ajutage, la forme représentée en fig. A9A. L’ajutage est à deux jets : l’un annulaire JJ, réglé par la manette K, et l’autre central et plein P, réglé indépendamment du premier par N. Ce jet central, arrivant à l’intérieur du jet annulaire avec une vitesse un peu moindre, aurait, d’après M. Scharff, pour effet de constituer un jet résultant absolument m.assif, réglable dans une très grande étendue, sans danger de se creuser comme avec le réglage par une simple aiguille. N une fois réglée, c’est, en général, K seul qui fonctionne, à la main ou par un régulateur quelconque.
- Nous citerons encore, comme intermédiaire entre les roues genre Pelton proprement dites et les turbines à impulsion, la roue pour hautes chutes
- () Revue générale des sciences, août 1896, p. 361, et Annales du Conservatoire des arts et métiers. Conférence du 18 février 189/1 sur "la Mécanique générale à l’Exposition de Chicago».
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- de M. Bookwalter, représentée par les figures A95 à k99, dans laquelle l’eau arrive, par les ouvertures latérales des ajutages D, tangents aux tambours B, et les déflecteurs J, aux deux couronnes d’augets symétriques I, ouverts à l’air libre. Le débit est réglé par un vannage E(1).
- Les roues Pelton sont, comme nous l’avons vu, alimentées par des tuyaux souvent très longs, et travaillant parfois sous des charges énormes, dépassant 600 mètres. Ces tuyaux très remarquables sont en tôles de fer ou d’acier rivées, les plus minces possible, jusqu’à 0 m. 001 1/2, travaillant à des tensions allant jusqu’à 10 et même 12 kilogrammes par millimètre carré. Ces tuyaux sont excessivement légers: un tuyau de 0 m. 2 5o de diamètre, pouvant supporter une charge de 270 mètres, pèse 29 kilogrammes par mètre, et coûte 2 5 francs par mètre ; un tuyau de 0 m. 1 5o , pour charge de 2 5o mètres, pèse 11 kilog. 20, et coûte 9 fr. 20. On évalue à près d’un millier de kilomètres ( 6 à 700 milles) la longueur des tuyaux de distribution d’eau, presque tous en fer, employés actuellement sur la côte du Pacifique. Moyennant la précaution de les tremper dans un mélange bouillant de bitume et de goudron, ces tuyaux résistent parfaitement à la corrosion, aussi bien, sinon mieux que la fonte, et les fuites sont en général tout à fait négligeables. Pour les hautes pressions, les joints se font au plomb (fig. 5oi). Ces tuyaux se font en longueurs de 8 m. 20 pour le transport par chemin de fer, et de 6 mètres pour le transport par chariots; pour le transport à dos de mulet, on les livre en tôles cintrées de 0 m. 60 à 0 m. 75 de long, avec leurs rivets, prêtes pour l’assemblage. Ces tuyauteries ont rendu, dans la région de la côte Ouest, les plus grands services pour les irrigations et les transmissions de force hydraulique ; on les emploie aussi pour les distributions cl’eau des villes, avec des diamètres allant jusqu’à 0 m. 8o(2).
- 0) A citer encore les roues Lrflel du type en cascade, avec augets alternés symétriquement de chaque côté du plan médian de la roue, en deux séries alimentées soit chacune par un ajutage, soit par un seul ajutage à jet fendu (brevets américains Bookwalter, nos 45i25g et ôôggbg, de 1891, et Scientijic American, ier septembre 1896, p. i3a), les roues Scharff (brevet anglais, 18907, de
- 1898) ainsi que les roues à couronnes d’ajutages dePitchford(brevet américain, 460758, de 1891). (Voir Y Annexe, p. 56o.)
- W Consulter à ce sujet le très intéressant mémoire deM.Hamilton Smith, WaterPower with High Pressures and Wrought Iron Pipes (Scientijic American. Supp. i3 septembre i884, p. 7247, et Journal of the Iron and Steel Inst., 1886).
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- V .
- LES POMPES A VAPEUR.
- Les pompes à vapeur peuvent, comme on le sait, se diviser en deux grandes classes, suivant que les pistons de leurs cylindres à vapeur attaquent ceux des pompes directement ou par l’intermédiaire d’un mécanisme quelconque, avec interposition d’un volant pour le passage des points morts. Ce mécanisme peut d’ailleurs se réduire à un arbre avec volants, relié par bielle et manivelle au croisillon qui réunit la tige du piston moteur à celle de la pompe. Nous insisterons particulièrement sur les pompes à action directe, qui ont pris aux Etat-Unis un développement tout à fait remarquable, et qui, d’ailleurs, figuraient à peu près seules à l’Exposition de Chicago(1).
- Pompes à volant. — Parmi les premières pompes à volant à grand débit et à rendements élevés, il faut citer celles établies par Morris, puis par Leavitt, notamment la machine de Lynn (1878), qui donna aux essais un rendement de 310,000 kilogrammètres par kilogramme de houille en eau montée. Cette machine, étudiée par Leavitt, était une compound à balancier, avec les cylindres à vapeur d’un côté du balancier et ceux des pompes de l’autre côté.
- M. Leavitt ne tarda pas à reconnaître l’avantage de placer le balancier au-dessous des cylindres à vapeur, entre eux et les pompes, avec son axe au même niveau que celui du volant. C’est sur ce modèle que furent construites les pompes type Ontario des mines de Calumet and Hecla(2) de Boston^, de Louisville, etc. Toutes ces machines sont compound, avec enveloppes, réservoirs et réchauffeurs intermédiaires. L’une de celles de Boston est à triple expansion, avec cylindres de 35o, 63o et 990 millimètres de diamètre sur 1 m. 83 de course : vitesse 5o tours par minute,.
- Consulter : J. F. Holloway, PumpingEn-gines Ancient and Modem; Leavitt, Pumping Machinery (Scientipc American, supp. 2g juin 1889,p. i4a&5et3i juillet 1886, p.8810); F. W. Dean, ïiecent Practice in Pumping En-
- gines (The Engineer, 8 sept. i8g3, p. 239).
- ^ American Machinist, 25 juin, 2 juillet 1881, 21 mars 1885.
- (3) Engineering News, 8 mai 1880 et 92 décembre 1892.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE I)E CHICAGO.
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- correspondant à une vitesse de piston de 1 mètre par seconde; débit, 970,000 mètres cubes en 2 A heures; pression de la vapeur à l’admission, 1 3 kilogrammes; détente, 3o; dépense garantie, 5 kilogr. A de vapeur par cheval-heure indiqué.
- Je rapellerai encore les remarquables machines installées par Corliss en 1878 et 1890 à Pawlucket^, puis en 1881 à Providence: compound jumelles à balancier, dont le rendement s’est élevé à 390,000 kilogram-mètres par kilogramme de charbon.
- Viennent ensuite les célèbres machines de Caskill, construites par la Holhj Manufacturing C% de Lockport, d’abord horizontales, types des eaux d’Auburn(2), puis verticales à balancier inférieur^, aujourd’hui très répandues aux Etats-Unis.
- Ces machines font un excellent service et sont très économiques, mais aucune d’elles n’avait encore notablement dépassé en pratique un rendement supérieur à celui de la célèbre machine de Cornouailles, établie en 18/10 à Fovvey Consols, qui donnait un travail de 36o,ooo kiiogram-mètres en eau montée par kilogramme de charbon; cet honneur était réservé aux deux machines à triple expansion, dont nous allons dire quelques mots avant de passer aux pompes à action directe.
- Parmi les pompes verticales à triple expansion et à volant, il faut en effet citer, comme des plus remarquables sous tous les rapports, celles qui ont été établies à Chicago et à Milwaukee par la maison Allis, sur les plans de MM. I. et E. Reynolds. L’une de ces machines, celle de Milwaukee, a été l’objet, de la part de MM. Leavitt et Thurston, d’essais remarquables, dont nous allons faire connaître les principaux résultats^.
- Cette machine est (fig. 5o3) à trois cylindres à double effet, accouplés sur un même arbre à deux volants et manivelles à 120 degrés avec enveloppes totales, corps et fonds, et deux réservoirs intermédiaires. Elle devait, d’après contrat, refouler, par vingt-cpiatre heures, 81,000 mètres
- Engineering News, 18 et 2/1 janvier
- 1890.
- 0) Van Nostrand’s Engineering Magazine, octobre 1 883, p. 297. Engineering, i5 février 188/1, p. 1A1. American Machinist, 1 h novembre 1885.
- W American Machinist, 15 mai 1886. Engineering , janvier-février 1887, p. 17 et 56, avril 1889, p. 183.
- American Society of Mechanical Engi-neers, déc. 1893 (Transact., vol. XV).Sibley Journal of Engineering, juin 18g3 et Engi-neeiâng, i5 juin i8g4, p. 79/1. Voir aussi la machine des eaux d’Allegheny City (Engineering, 22 janvier 1886, p. 95), et l’ouvrage de Thurston, Test, of Pumping Engines, publié par Allis, à Milwaukee.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE. 247
- cubes d’eau à 48 m. 20, avec une dépense de 7 kilogrammes de vapeur par cheval effectif.
- Les principales dimensions de cette machine sont les suivantes :
- Diamètre. Puissance indiquée. Espaces nuisibles.
- Petit cylindre............... o“7io 175e1* 3g i,4 p. 100.
- Moyen........................ t 22 169 62 1,5
- Grand........................ 1 87 228 86 0,77
- Course.................................................... 1 ” 5 2
- Tours par minute.......................................... 20
- Vitesse du piston, par seconde............................ 1 mètre.
- tr . ( du premier réservoir intermediaire............. 2m3 83
- Volume, j t 1 1 . c
- ( du second réservoir intermediaire.............. 5 10
- T>. ( de la pompe à air (simple effet)............... 5io millim.
- ïam rej ^ g pompes ^ eau (simple effet).................. . 813
- Les principaux résultats des essais ont été les suivants :
- Vaporisation [ par kilogramme de charbon sec........... iok 72
- ramenée 1 par kilogramme de combustible........ 1088
- 'a de l’eau prise j par mètre carré de chauffe............ 83o
- à 100 degrés, ( par mètre carré de grille............... 357
- Rendement : Rapport de la chaleur absorbée par la vapeur à
- celle dégagée par le combustible........................ 73,45 p. 100.
- Machine.
- Pression à l’admission.................................... 9* 5o absolus.
- Pression finale........................................... o 371
- Contre-pression au grand cylindre......................... o 11
- Détente totale............................................ 20
- Vide au condenseur.................................. ok 09
- Eau d’injection à 15 degrés, par kilogramme d’eau vaporisée. 14 9 Rapport du frottement de la machine à sa puissance indiquée. 9,22 p. 100.
- Dépense par cheval. Indiqué. Effectif.
- Charbon.......... ok56o ok620
- Vapeur. ...... 5, 29 5,80
- Kilogrammètres par kilogramme de houille ou Duty..... 429110
- ANALYSE THERMIQUE.
- En tant p. 100 de l’énergie totale de la vapeur :
- Pertes thermiques.......................
- Frottements.............................
- Travail utile...........................
- „ . , , , ( de Carnot. . .
- Rendement par rapport au cycle j ^ Rankine
- 81, 27
- 1» 7?
- 17
- o, 668 o, 74o(1)
- (|) Manuel de la machine à vapeur. Edition française, p. 4i8.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- Des pertes ci-dessus, il y en a 100-28, ou -72 p. 100 d’inévitables d’après le cycle de Carnot : la différence (81,2 7-71,2 7) — 10 p. 100 provient de l’influence des parois des cylindres et des pertes par conductibilité.
- On doit attribuer le rendement très élevé de cette machine principale-
- Fig. 5o3, 5oh. — Pompe verticale Allis à triple expansion et à volants; service des eaux de Mihvaukee. Ensemble et diagrammes des cylindres de haute, moyenne et basse pression.
- ment à sa bonne exécution mécanique : équilibrage parfait, larges glissières, etc., qui a considérablement diminué ses frottements W; à la bonne marche des distributeurs à chutes de pression très faibles : 0 kilogr. 18 à l’entrée; vapeur très sèche (humidité 1,01 p. 100), espaces nuisibles extrêmement réduits; judicieux emploi d’une grande détente, avec enveloppes aux cylindres et aux réservoirs intermédiaires, diminuant de moitié la perte par les parois; enveloppes à pleine pression au grand cylindre, et réduite à 2 kilogr. 5 au grand cylindre.
- M Dans certaines machines verticales directes, ce frottement se serait abaissé, d’après M. Thurslon, jusqu’à à,2 p. 100.
- -)20• 6*.aboyé Atmosphère
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- On remarquera la prédominance presque exclusive accordée aux Etats-Unis aux machines verticales, qui tend à s’imposer même pour les pompes à action directe, comme nous le verrons bientôt par l’exemple des pompes Worthington. L’opinion de M. W. Dean (1\ l’un des ingénieurs américains les plus compétents en cette matière, est absolument formelle.
- A mon avis, dit M. Dean, un temps viendra où l’on ne fera plus de pompes horizontales, car elles sont sujettes à de grands frais de réparation à cause de l’usure considérable de leurs cylindres et de leurs plongeurs, occasionnée par leurs poids. . . Elles exigent aussi beaucoup plus d’huile que les machines verticales, et leur frottement est plus grand. C’est un fait notoire que les machines verticales sont, dans tous les cas, plus durables, plus économiques et plus sûres que les machines horizontales.
- C’est l’inverse de ce qui se passe en France, où le type horizontal domine; mais il se pourrait fort bien que les Américains aient, cette fois, absolument raison.
- Il en est de même en ce qui concerne l’emploi que l’on fait souvent aux
- Fig. 5o5 et 5o6. — Pompes Worthington de 18/10 et 18/19, ® cylindre unique.
- États-Unis, pour les services les plus importants, des pompes à action directe, moins encombrantes et moins coûteuses que les machines à volant, et qui, sans atteindre encore tout à fait le rendement en marche normale et continue, en approchent de plus en plus, à la suite des perfectionnements nombreux qui leur ont été apportés, notamment par M. Worthington.
- Pompes à action directe. — Les pompes Worthington, dont le type primitif date (fig. 5o5) de 18A0, sont trop connues pour qu’il faille autre chose que d’en rappeler, en ce qui concerne leur type normal, la principale caractéristique : le compensateur à vapeur ou hydraulique Ce com-
- C) Récent Practice in Pumping Machinery (The Engineer, i5 septembre i8g3, p. 27/1).— M Voir aussi le compensateur Groshon (brevets américains, A A A 8-a 8 et hgg'jSo).
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- Fig. 507. — Pompe Worthington verticale de l’Exposition de Chicago. Compound à cylindres de 1 m. 58 de course sur 0 m. 7Ô0 et 1 m. 53 de diamètre. Débit : 57,000 mètres cubes en vingt-quatre heures.
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- Fig. 5o8. — Pompe double à triple expansion Worthinglon, avec distributeurs uniques pour les cylindres de détente, et à détendeurs pour le cylindre de haute pression, Duty : h 0,000 kilogrammètres par kilogramme de vapeur en eau montée. Dépense : 7 kilogr. 7 de vapeur à 9 kilogrammes par cheval-heure effectif en eau montée (essais Kennedy) avec une pompe de 35o chevaux.
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- pensateur, qui, sans variation de vitesse, rend la résistance de la pompe à peu près constamment égale à l’effort de la vapeur, permet, comme on le sait, de marclier régulièrement et en pleine sécurité à grande détente et sans volant, même aux plus faibles vitesses (1\
- Ces pompes sont actuellement très répandues, sous les formes et pour les emplois les plus divers. On estimait le débit total des pompes Worthing-ton en fonctionnement dans le monde entier, au icr octobre 1893, à en-
- Fig. 5og et 5io. — Pompes Worthington à triple expansion.
- A, B et C , cylindres de haute, moyenne et basse pressions, à pistons ab et c, dont a relié directement par /à la tige d des pompes D, et b et c, conjuguées par leur tige h, et reliés par les tiges gg au croisillon e de d. 3, écrous des tiges des pistons, ooo, fonds sans stuffing box, qu’il suffit d’enlever pour accéder aux pistons, et dont l’enlèvement se fait en dévissant les écrous 3. En fig. 51 o, les pistons a et b sont conjugués sur e par fmm, et c est relié à b par sa tige n. E, admission au cylindre de haute pression A. — F, échappement de A en B. — G, échappement de B en C. — I, bielles commandant les distributeurs 2.
- viron 600,000 mètres cubes par heure, équivalant au contenu d’un réservoir de 85 mètres de côté. Parmi les grandes installations françaises, on peut citer celle du service des eaux de Roubaix-Tourcoing, composée de quatre pompes à triple expansion, débitant chacune environ 1,000 mètres cubes à l’heure.
- Les pompes Worthington se construisent, comme on le voit, dans les plus grandes puissances : jusqu’à 5,ooo mètres cubes à l’heure. Leur dé-
- W Consulter, sur les pompes Worthington, Berthot, Traité de V élévation des eaux ( 1 vol., Paris, Baudry, 1894). Le Portefeuille économique des machines, août 1892. Le Bulletin de la Société industrielle de Rouen, année 1886. The Engineer, 6, i3 et 27 mars 1891, 4 janvier 1889. Engineering, 1 "octobre 1886,
- p. 340. Scientific American supp., 6 juillet 1889,p.11264. Le brevet anglais 16087, 'Ie 1894, et les brevets américains 292625, 299525, 309676, 332857, 3 415 3 4,
- 4oi4oi, 422680, 445917, 45ii47,
- 4 5114 8, 455555, 455935, 5o4644,
- 501796. (Voir P Annexe, p. 563.)
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- pense s’abaisse, pour les grandes machines, jusqu’à o kilogr. 900 de charbon et 7 kilogr. 3oo de vapeur par cheval-heure en eau montée, avec des
- Fig. 011 et 512. — Compensateur facultatif Worthinglon pour pompes à régime variable.
- Élévation des mécanismes en marche avec, puis sans compensateur. Plan.
- Uk, tringles commandées par les tiges des pistons EE de la pompe double, et menant les distributeurs b et e des cylindres de haute pression A et de basse pression B par les balanciers u\ pivotes en 3, à articulations o, réglables par les vis p, les bielles h, les manivelles g et leurs axes/. — aa, admission de la vapeur au cylindre de haute pression A. — cP, échappement de A en B. i3. i4, robinet à trois voies permettant de mettre le robinet N des compensateurs, soit (fîg. 617), en communication avec le tuyau L de vapeur ou d’eau sous pression, soit (fig. 5ia ), en communication avec l’échappement E. — g, îo, levier à secteur 7, commandant i3. i4, par l’arbre transversal 8, monté sur l’axe I et les bielles 11.— 4, levier commandant par les axes transversaux 1-1, reliés par la bielle 5 et les manivelles 6, les bras 2, auxquels les balanciers i sont pivotés en 3.
- vitesses de i5 à 20 coups de piston par minute. La vitesse du piston y descend souvent à 0 m. ko ou 0 m. 5o par seconde. On peut donc les ranger sans hésiter parmi les machines les plus économiques.
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- Les types des pompes Wortliington les plus connus et encore les plus répandus aujourd’hui sont les pompes horizontales; mais, principalement pour les grandes machines, le type vertical tend à se répandre de plus en plus aux Etats-Unis, comme, ainsi cpie nous l’avons dit, plus durable et moins encombrant. A l’Exposition de Chicago, l’on remarquait deux pompes verticales compound du type représenté parla figure 507, à cy-
- Fig. 513. — Compensateur facultatif Wortliington pour pompes à régime variable. Plan. (Même légende qu’en fig. 5n et 512.)
- lindres de 0 m. 760 et 1 m. 53 de diamètre, sur 1 m. 58 de course, et débitant chacune 57,000 mètres cubes en vingt-quatre heures.
- Je citerai encore la remarquable installation de YArtcsian Waler C°, de Memphis, composée de deux pompes verticales débitant chacune 45,ooo mètres cubes à l’heure, sous une charge de 75 mètres, à cylindres de 75o millimètres et 1 m. 5o de diamètre sur 1 m. 20 de course. Ces machines ont, avec une pression initiale de 7 kilogr. effectifs et une vitesse de piston de 0 m. 70 par seconde, développé chacune 606 chevaux indiqués et 563 chevaux effectifs : rendement organique, 93 p. 100. Dépense par cheval-heure indiquée : o kilogr. 79 de charbon et 7 kilogr. i3 d’eau, prise à 67 degrés et vaporisée à la pression de 8 kilogrammes effectifs.
- La grande majorité des pompes Wortliington de fortes puissances sont actuellement à double expansion, mais les pompes à triple expansion eom-
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- Fig. 5ih à 517. — Amortisseur Worlhinglon. Ensemble de l’installation, coupe verticale détail de l’amortisseur et coupes horizontales 3-3, h-h.
- K, matelas d’air comprimé par le compresseur XM, et mis en communication par les trous a avec la colonne de refoulement D, et, par L, avec l’accumulateur E , qui charge par F les compensateurs GU, articulés à la tige HI de la pompe AB. — O, tuyau ouvert dans l’air de IC, et percé au bas de trous 11 qui le font communiquer avec l’eau de K. — 3, soupape à ressort 4, réglé par la manette s, à tige G fdetée en 7, et à plateau 5. — G, aspiration de la pompe.
- mencent. à se répandre avec succès. Dans ces pompes (fîg. 5o8 à 5io), les pistons a et c des cylindres de haute et de basse pression A et C sont conjugués par deux tiges gg, qui dispensent d’un stuffing box aux cylindres
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- intermédiaires A et B, et permettent d’accéder facilement aux pistons par les couvercles oo, ainsi que de les enlever en dévissant simplement leurs écrous 3.
- La distribution s’opère au moyen de robinets oscillants, uniques pour les cylindres B et C, et avec détenteurs pour le cylindre de haute pression.
- Fig. 5i8. — Amortisseur Worthinglon pour les petites pompes.
- 8, vanne dissymétrique, à contrepoids îo, il, B, prise de vapeur équilibrée de l’admission A, maintenue fermée, qui s’ouvre quand la pression baisse dans la malgré le ressort D, par la charge E de la colonne foulante. Lorsque
- colonne foulante D. K, matelas d’air refoulé la pompe alimente une canalisation d’incendie pourvue d’extinc-
- par M, et communiquant par L avec l’accu- teurs, ce régulateur la met en marche automatiquement, dès que mulateur E (fig. 617) du compensateur. la pression y baisse.
- Parmi les installations les plus remarquables de ces pompes à triple expansion, je citerai celle du service des égouts de Bombay, exécutée par la maison J. Simpson, de Londres. Les pompes sont au nombre de quatre, à cylindres de o m. 280, 0 m. A3o et 0 m. y35 de diamètre, sur 0 m. 990 de course, avec plongeurs en bronze de 0 m. 990 de diamètre; elles élèvent, par 2 k heures, de 270,000 à 360,000 mètres cubes d’eau d’égouts, sous la faible charge de 6 m. 70 à 8 m. 20. Elles ont dépensé aux essais, à la vitesse de 20 à 25 coups par minute, 1 kilogr. 3o de charbon par cheval-heure effectif, avec un rendement organique de 92 p. 100 (1).
- On a parfois besoin, dans les services très variables, dépasser momen-
- W Engineering, k moi et 3o novembre de Hornsey Sluice ont dépensé, aux essais de
- 189A. p. 578 et 717. Voir aussi The Engi- M. Kennedy, 0^780 par cheval-heure en eau
- neer, 1 o novembre 1893,p. 4A8. Les pompes montée, The Engineer, i5 février 1896, p.i32.
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- tanément de la marche normale, à grande détente et avec compensateur, à la marche à pleine pression, qui implique la suppression du compensa-
- s) 25
- Ç> 59
- Fig. 5ao. — Nomenclature des pièces d’une pompe Worthington double, à distributions croisées par tiroirs.
- i, cylindres à vapeur n0’ î et a. — a, fonds des cylindres. 3, tiroir. 4, écrou de la tige 5 du tiroir, à shilling box 6 et articulation 7. •— 8, chambre du tiroir, à couvercle 9, tuyau d’admission 10 et graisseur 11. — 12, segment du piston i5, à boulons i4, ressort 16 et joint 17, à ressort 18. — a4, tige du piston, à shilling box 20, 21 et écrou 19. — 22, pied du cylindre. 26, 26, bielle à goupille 29, articulée à l’axe 31, qui commande le tiroir du cylindre n° 1, lequel est mené, de la tige du cylindre n° 2, comme l’axe 3o, qui commande le tiroir n° 2, par 27, 28, l’est, de la tige du cylindre n° î, par 34, 35, 38, 39 et 32. — 44, cylindre de la pompe, à fonds 45 et 54, shilling box 55, 53, plongeurs à fixation conique 5i, 47, par boulon 52, 53, garniture 49, 48, clapets 5g d’aspiration par 65,66, et de refoulement par 63, 64, avec siège 60 , tiges 5j, ressorts 58. — 4a, 43, 46, purgeurs, 61, regard, 67, réservoir d’air.
- teur. Les figures 511 à 513 représentent le mécanisme récemment adopté par M. Worthington pour opérer cette transformation dans les meilleures conditions possibles, sans aucun danger pour la machine.
- Comité 15. — i. 17
- 11’UlMtniE NATIONALE.
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- Fig. 5a 1 à 5a3. — Distribution Worthington par tiroirs croisés à leviers intérieurs.
- A et B, deux cylindres à vapeur, à tiges H et I et tiroirs F et G, menés respectivement : G par le bras O de la tige K, commandée, de H, par dcM, et F par le renvoi NL de I, analogue à MK, et le balancier P, pivoté en g.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- En temps ordinaires, les axes 3 3 des balanciers ü, qui manœuvrent les robinets distributeurs gg, occupent les positions indiquées sur la ligure 511. Ces balanciers sont manœuvres par une tige Ik, articulée au croisillon de la tige des pistons. Quand les axes 3 3 occupent les positions correspondant à la marche à grande détente, la tige 11 occupe une position telle qu’elle met, pour chaque pompe, par le robinet à trois voies 1 4, le tuyau M, allant aux compensateurs, en communication, par L, avec leur eau ou leur air comprimé, de manière à les mettre en charge.
- Quand on veut marcher en pleine pression presque sans détente, on commence par supprimer les compensateurs en tournant, par le levier 9,
- Fig. 5a6. — Pompe Worthington à haute pression compound, à deux plongeurs conjugué par un cadre extérieur. Compensateur. Condenseur à injection. Réchauffeur de la vapeur passant du petit au grand cylindre. Garnitures extérieures, facilement accessibles. Clapets multiples, à chambres subdivisées, métalliques, avec sièges à garnitures en cuir, à petites surface et faibles levées. Duty : &oo,ooo kilogrammètres par kilogramme de charbon : frottement 3.6 p. îoo.
- l’arbre transversal 8, dont la manivelle 10 met alors, par la tringle 11 et le robinet 14, les compensateurs en communication avec leur échappement R, de sorte qu’ils n’exercent plus aucune action; puis, ceci fait, on tourne, par le levier 4, le second arbre transversal 1, dont les manivelles 2 2 font passer les balanciers cc de la position fîg. 511 à celle fîg. 512, correspondant à la marche sans détente. Pour la remise en marche normale, on ramène successivement 4 puis 9 à leurs positions correspondantes.
- *7-
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- Lorsque la pression dans la colonne de refoulement est sujette à de brusques variations, il importe d’y soustraire le compensateur, de manière à éviter les chocs qui en résulteraient pour le mécanisme : tel est l’objet de l’amortisseur à air comprimé représenté par les ligures 5 1 h à 51 7.
- Cet appareil consiste en un matelas d’air comprimé K, alimenté par le
- Fig. 5a5 et 5a6. — Pompe Buffalo double. Coupe longitudinale et détail de la lanterne
- des corps de pompe.
- Fig. 597. — Pompe à lanterne Miller. Coupe des corps de pompe.
- (Même légende qu’en fig. 531. )
- compresseur X, en communication directe, par les trous 2 , avec la colonne de refoulement D, et,parL, avec l’accumulateur E des compensateurs GG. Quand la pression augmente brusquement en D, l’air fait matelas; quand elle baisse brusquement et d’une quantité notable, le ressort 5 ouvre la soupape 4, qui laisse s’échapper, par O, de l’air comprimé, jusqu’au rétablissement de l’égalité des pressions en KD et E, mais avec assez de lenteur pour éviter un choc.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- Dans le dispositif pins simple de la figure 518, l’amortisseur est réglé par une vanne dissymétrique 8, à contrepoids 11, et qui s’ouvre quand la pression baisse en D; mais, dans ce cas, l’air ne s’échappe de K qu’après l’évacuation complète de son eau, de sorte que l’action de l’amortisseur est moins vive qu’avec l’appareil précédent.
- Pour les petites pompes à débits et charges très variables, comme les pompes à incendie, on a avantage à employer un régulateur D (fig. 5iq) chargé en E par la colonne de refoulement, et agissant directement sur la prise de vapeur équilibrée B.
- La distribution des petites pompes s’effectue, comme l’indique la figure 52 0, au moyen de tiroirs; et, dans le cas des pompes jumelles, les mécanismes qui commandent les tiroirs des deux cylindres doivent être croisés. Les figures 521 à 52 2 indiquent la disposition prise pour que ce mécanisme tienne, dans la chambre des tiroirs, le moins de hauteur possible.
- La tige H du piston du cylindre A actionne le tiroir G du cylindre conjugué B par MK et le bras 0; et la tige I du piston de B actionne le tiroir F de A par NL et le balancier P, pivoté en g, de sorte que les deux tiroirs se meuvent, G en sens contraire de H, et F dans le même sens que I.
- Parmi les spécialités les plus intéressantes des pompes Worthington, on peut citer (fig. 527) l’application de leurs types à haute pression au pompage du pétrole dans les Pipe Lines de Pennsylvanie, sous des charges allant jusqu’à 100 atmosphères. La National Transit C° en emploie une cinquantaine, d’un débit journalier d’environ 820,000 mètres cubes. Un essai fait sur l’une de ces pompes,refoulant 6,750 mètres cubes de pétrole par vingt-quatre heures au travers d’une ligne de 5o kilomètres de long et de 0 m. i5o de diamètre, charge 60 atmosphères, a donné, pour la dépense de vapeur, 1 kilogr. 70 par cheval-heure effectif, et 1 kilogr. ào par cheval indiqué W.
- Les pompes de la Buffalo Steam Pump C° sont (fig. 52 5) caractérisées par l’emploi d’une sorte de lanterne ajustée sur l’avant du corps de pompe, et boulonnée sur son enveloppe de manière à la maintenir solidement soutenue et appuyée sur son diaphragme. Ce corps de pompe peut facilement se retourner quand il commence à s’ovaliser.
- On retrouve une disposition analogue sur les pompes de Miller, dont le
- O Transactions ofthe American Society oj Mechanical Engineers, vol. XII. Engineering, 31 juillet 1883, p. io.8.
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- Fig. 5a8 à 53o. — Détail de la lanterne Miller : séparée, déclenchée et montée.
- K, couronne à redents P, correspondant à ceux n (fig. 532) de l’enveloppe k, sur laquelle elle s’appuie par les vis o. (Pour les autres lettres, même légende qu’en fig. 53i.)
- Fig. 531 et 53a. — Détail du montage de la lanterne Miller et de la commande N de ses écrous, la couronne K (fig. 528) étant supposée enlevée.
- M fig. 527 ), partie mobile du corps de pompe, à piston L, coulissant dans la partie fixe J, appuyée en b sur l’enveloppe k (fig. 527), et serrée sur la garniture a au moyen des écrous s, filetés sur les goujons t, enfoncés dans la bride m de J, et conjugués par la chaîne N. — O, couvercle laissant passer le carrelet ttP', manœuvrant simultanément les écrous s par la tète U de l’un d’eux.
- corps est en deux parties : l’une fixe J, l’autre mobile M. La partie fixe J est terminée à l’avant par une face b (fig. 532), qui vient s’appuyer sur
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- Fig. 533 à 538. — Pompe à vapeur directe de Nisbet. Élévation. Plan. Coupe yy-Détail du renvoi 8 et du levier 18.
- i, cylindre à vapeur, à piston 2, dont la tige 3 commande, par 4, 5, 6, 7, les articulations 38, 38 de l’étrier 8, pivoté en 37 sur la crosse 9 de la tige 10 du piston auxiliaire 18, laquelle tige commande, par 19, 20, 18, 3i, 33 et i5, le tiroir 16, qui laisse, quand il occupe la portion indiquée en fig. 535, la vapeur admise en 35, 27, 28 (fig. 53g) , pénétrer par 23 (fig. 533), à droite du piston 2.—17, second tiroir distributeur, commandé par 6, 34, i4, et qui, à la fin de la course de 2 vers la gauche, admet par la lumière 2 4 la vapeur derrière le piston i3, auquel l’étrier 8, entraîné par 7 (fig. 54i), permet de se déplacer vers la droite jusqu’à ce que, 37 arrivant en vv'v, 10 admet par 16 la vapeur en 21 et ouvre 23 à l’échappement 22.— 36, 39, 39 (fig. 533 et 54i), lumières qui débouchent derrière le piston 2, et auxquelles le tiroir 16 admet la vapeur en même temps qu’en 21 ou en 23, dans le but expliqué par le texte. 20 (fig. 533), coulisse du levier 18, inclinée en mm quand 18 occupe la portion ww, et que 20 est en w\ au delà de wvo, de la quantité qu’il faut pour corriger les effets des obliquités de 18 sur la marche du tiroir 16, qui doit suivre uniformément le piston i3.
- l’épaulement correspondant k de l’enveloppe, et par une bride m. Entre b et m se trouve un anneau K (fig. 528), de diamètre intérieur plus grand
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- que celui de m, pourvu d’encoches P, emboîtées (fig. 53o) sur les saillies correspondantes n de l’enveloppe, et de boulons o, qui appuient fermement b sur k. La paroi mobile M du corps de pompe est fixée et ajustée dans J par trois goujons t (fig. 532 ) à écrous s, conjugués par une chaîne N, de manière à assurer la concordance de leur serrage sur la garniture v.
- Pour retirer le corps de pompe, il suffit de desserrer les boulons o, de manière à permettre aux encoches P de sortir de n, puis de tourner K, comme de figure 53o à figure 529.
- Fig. 53g à 541. — Pompe Nisbet. Coupes xx et ss (fig. 533) et détail du levier 6, 7. (Même légende qu’en fig. 533.)
- La marche de l’ingénieuse distribution de la pompe Nisbet est facile à suivre sur les figures 533 à 541, qui la représentent dans ses moindres détails.
- Quand les pièces occupent les positions indiquées en figure 533, le piston auxiliaire 13 est au fond de sa course arrière, et le tiroir 16 (fig. 535 et 539), que le piston 13 commande par 10, 19, 20,18,31 (fig. 54o), 33 et 15 ^laisse la vapeur pénétrer en grand par la lumière 23 (fig. 533), sur la face droite du piston 2 de la pompe, qui continue sa course de droite à gauche. Ce mouvement commande, par 3, 4, 5, 6, 34, 14, le second tiroir 17 (fig. 535) de manière qu’il admette vers la fin de la course de 2, par la lumière 24, la vapeur derrière le piston auxiliaire 13; en même temps, le bras 7 du levier 6-7 (fig. 541) arrivé en v (fig. 533), en entraînant avec lui l’étrier 38, 37, 38 (fig. 538) articulé
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- en 37 sur la crosse 9, permet au piston 13 et à sa tige 10 de se déplacer vers la droite. Quand 2 arrive au fond de sa course, avec 6 en uu et 7 en w, le tiroir 17 (fig. 535 et 53q), actionné par 6, ouvre en grand l’ad-
- jy
- Fig. 5A2 et 543. — Pompe Blake (de la Blake Manufacturing C°, New-York).
- Coupes du cylindre à vapeur verticale longitudinale et transversale par IV.
- ADD', cylindre moteur, avec piston B, à tige C, commandant directement la pompe. H, chambre du tiroir principal I (fig. 547), saisi en F Par l’encoche R (fig. 55a), du tiroir piston principal J, avec téton i', limitant par k la course du piston auxiliaire K (fig. 557) dans J, et barrettes à recouvrements ii, admettant la vapeur aux deux extrémités de A, d’abord par a, puis par b, et l’échappement par GG'. — cc, ee\ff, conduit de distribution de vapeur, dont le fonctionnement est expliqué dans le texte. EE', chambre de distribution recevant la vapeur en F, renfermant deux tiroirs pistons libres K et JJ' (fig. 547 à 559), avec bouchon de visite P et levier O, attaquant K par L, et permettant de mettre exceptionnellement la pompe en train par l’axe M, au moyen d’une barre passée en nm' dans le capuchon N.
- mission delà vapeur sur le piston 13, qui, rencontrant très peu de résistance en raison de la position de la menotte 37, se déplace vivement vers la droite. Quand l’articulation 37 dépasse le plan w'v, la tige 10 admet, par le tiroir 16, la vapeur dans la lumière 21, et ouvre la lumière 23 à l’échappement 22. Cette lumière est, comme 23, disposée de manière que le piston 2 la recouvre avant la fin de sa course, afin de déterminer au fond de course les sous-pressions nécessaires à l’amortissement de son
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- lancé. Afin de pouvoir admettre la vapeur au cylindre moteur pendant que le piston 2 recouvre les lumières 2 et 23, on a disposé les lumières auxiliaires 39, 39 (fig. 533 et 535) qui débouchent derrière le piston 2, et auxquelles le tiroir 16 admet la vapeur en même temps qu’en 21 ou en 23.
- Fig. 544 et 545. — Pompe Blake. Plan de la glace G et du cylindre distributeur.
- Au retour du piston 2, les mêmes phénomènes se reproduisent en sens contraire, sans possibilité de points morts.
- La distribution de la pompe Blake fonctionne (fig. 5Aa à 549) entièrement par la vapeur W.
- Quand le piston B arrive au fond de sa course de gauche, comme en figure 5/t2, il découvre la lumière auxiliaire cc de gauche, qui admet par c'c la vapeur à gauche du tiroir piston auxiliaire K (fig. 557) et le repousse à droite. Ce mouvement amène la lumière cl" de gauche de K
- O) Voir aussi Y American Machinist, 22 juillet 1882, 19 mai 1883, et Y Annexe.
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- devant la lumière d'correspondante du second piston distributeur J (fig. 5 5o ), de manière à admettre la vapeur de J3, par d!'dd\ à gaucbe de J. Ce piston se déplace à son tour vers la droite, d’abord sons la pleine pression de la
- Fig. 546 à 55g. — Pompe Blake. Coupe V (fig. 54a).
- Détails du tiroir I, du tiroir piston principal J. (Élévations vues par bout, coupes longitudinale et XIII, XIII), et du tiroir piston auxiliaire K. (Plan, élévation, coupes longitudinale et XVIII.) [Pour le fonctionnement de ces tiroirs, voir le texte et la légende de la fig. 54a.]
- vapeur, puis par sa détente, à partir des deux tiers de sa course, point où J ferme la lumière dr de gauche.
- Le tiroir principal I (fig. 5A7), entraîné dans la course de J, admet alors, comme dans la pompe précédente, la vapeur à gauche du piston B, d’abord par la lumière auxiliaire a, puis par b, et la fait échapper de sa face droite par G.
- Dès que le piston K a parcouru dans J les deux tiers de sa course, il
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- ferme son échappement e (fig. 55A) dont la vapeur emprisonnée l’arrête, secondée au besoin par l’admission de la vapeur de den g, si K dépasse e.; en même temps, l’admission c"se ferme à gauche, de sorte que K se trouve pris entre deux matelas de vapeur jusqu’à ce que l’avancement de J vers la
- F tr
- JT z
- , —
- “ -- J-JP-
- Fig. 56o. — Pompe Drewett et Davidson. Coupe longitudinale médiane du cylindre à vapeur.
- A, cylindre à vapeur, dont la tige P' du piston P commande, par I2I' et la coulisse I (fig. 56i), le bras H du tiroir piston D, et lui imprime ainsi un mouvement oscillant, tout en le laissant en partie libre do se déplacer longitudinalement sous l’action de la vapeur. Quand P arrive au fond de course de gauche à droite, I achève de fermer l’échappement G'gfF, auquel il ouvre le canal e (fig. 5Gi), en même temps que e' à l’admission de la vapeur sur E', de manière à repousser D de droite à gauche, ouvrir l’échappement en Gg/F, et l’admission B en DG'. — II', ouvertures équilibrant la pression moyenne sur les faces E et E' de D, mais d’ouvertures trop faibles pour paralyser l’action de la distribution de vapeur.
- droite mette les deux extrémités de K en rapport avec l’échappement c du cylindre A, comme nous l’avons vu au commencement.
- Lorsque K est au fond de course, à gauche, f (fig. 552) ne communique pas avec A, mais, dès qu’il ouvre, par d", l’admission de la vapeur à gauche de J, il fait communiquer/ avec A par A7 (fig. 5 5 9 ), de sorte que la vapeur de J s’échappe par f (fig. 5 A A); puis J ferme/', de sorte que la
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- vapeur d’échappement enfermée en J'l’arrête, aidée, s’il dépasse/', par la vapeur admise alors par h"h. Ces mêmes phénomènes se reproduisent symétriquement au retour du piston J, comme pour le piston K.
- La description de cette distribution est forcément assez difficile à suivre en raison du manque de liaison rigide entre ses organes, mais elle est en
- Fig. 56i et 56a. — Pompe Drewelt et Davidson. Coupes a-a et 3-3 (fig. 56o).
- (Même légende qu’en fig. 56o.)
- réalité, comme on le voit sur les figures 5/17 à 559, constituée par un petit nombre de pièces robustes, accessibles, garnies de fourrures en bronze pour adoucir leurs frottements et éviter la rouille après un arrêt prolongé, au bout duquel on peut d’ailleurs mettre en train en déplaçant le piston K par la manivelle 0.
- La distribution de la pompe Drewett et Davidson est (fig. 560) commandée à la fois par la vapeur et par un mécanisme desmodronique très simple. Dans la position indiquée en figure 5 6 0, correspondant à la fin de la course de gauche à droite du piston P, le tiroir cylindrique D a presque
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- fermé G' à l’échappement F, et G à l’admission B ; puis, lorsque P arrive au fond de sa course, la came I, commandée par le bras F, achève de fermer G et G', et oscille de manière à ouvrir le petit canal e (fig. 561) à l’échappement et e' à l’admission. Il en résulte que la vapeur admise par e' derrière la face E' la repousse vivement vers la gauche de manière à ouvrir
- Fig. 563. — Pompe à incendie rotative Siisby, de Y American Fire Engine C°.
- en grand G' à l’admission, et G à l’échappement. Au retour du piston P, les mêmes phénomènes se reproduisent en sens inverse, par le jeu de la came I et des canaux e et er. Le bras F ne doit exercer, pour imprimer au tiroir D ses petits mouvements hélicoïdaux, que des efforts très faibles, car ce tiroir est équilibré par la mise en communication de ses deux faces au moyen des petits orifices l et l' (fig. 56o)(1b
- W On trouvera dans la collection de VA-merican Machinist la description d’un grand nombre de pompes à action directe américaines, notamment celles de Burnhatn
- (2h mars 1891, p. 3); Deane (28 janvier 1888, 17 février 1882, 8 août i885, 29 janvier 1887); Henwood (10 octobre 1885); Harlow (11 octobre 188/1); Hooker
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- Pompes à incendie. — Les pompes à incendie américaines se distinguent des nôtres par un grand nombre de détails de construction, dont les principaux sont l’emploi assez fréquent du pétrole en place du charbon pour
- Fig. 564 à 566. — Pompe à incendie rotative Siisby. Détail des cylindres à vapeur
- et de la pompe.
- chauffer la chaudière W, et celui des pompes rotatives au lieu de pompes à pistons.
- L’une des plus usitées parmi ces pompes rotatives est celle de Siisby,
- (3o décembre 188a); Valley (17 mai 1886, 18 septembre 1886); Maxvell (28 décembre 1882, ior novembre i884 et brevet américain, 698806, de 1893). Voir aussi les brevets américains de d’Auria ( A g 315 3, de 18g3 ) ; Burnham (692188, de 1893); Clark(5i2010, de 1896); Groshow (699730, de i8g3); Hall (666606, de 1891). Citons encore les béliers hydrauliques de Rife et de Webster (Scientific American, 5 juillet 1890, p. 5, et
- 27 octobre 1892, p. 276), de Richards ( American Inst, of Mcchanical Eng., février 1888) et de Morris ( Appleton’s Cyclopœdia, vol. 2, p. 667).
- 6) Gomme sur les locomobiles de Clayton [Engineering, 16 juin 1898, p. 831) et les pompes de Gwyne [Engineering, 9 mars 1896, p. 3ig. Revue technique, 25 avril 1896, p. 183 et brevet anglais 18256, de 1892). Voir l1 Annexe, p. 070.
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- construite par ïAmerican Fire Engine C°, de Seneca Falls, dont les figures 563 à 567 suffisent à faire comprendre le fonctionnement. Les garnitures des cames, constituées par des barrettes en bronze pressées contre les parois des cylindres par des ressorts, peuvent se retirer facilement au moyen de regards ménagés dans les fonds de ces cylindres, et les arbres de ces cames
- m
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- Fig. 567. — Pompe Silsby, fixe, de Y American Fire Engine G0.
- Encombrement : 1 m. o5 X 7 rn. 10 X 1 ro. 37 de haut. Débit : 5 m. c. par minute.
- sont conjugués par des engrenages qui en assurent la concordance. Le fonctionnement de ces pompes rotatives et sans clapets est, en raison de sa continuité, d’une grande douceur, telle qu’elles peuvent refouler l’eau au travers de tuyaux de toile ayant jusqu’à 900 mètres de long sans risque de les crever.
- Dans les machines à pompes ordinaires, les pompes sont presque toujours verticales. Comme exemple de ce genre de machines, je décrirai le type le plus récent de Y American Fire Engine C°, dont les principaux détails sont représentés par les figures 568 à 579.
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- La chaudière, du type Clapp, est (fig. 369) à tubes d’eau. Ces tubes, au nombre de six, en cuivre étiré sans soudure, sont disposés en spirales aboutissant au bas et au ciel de la boîte à feu par des joints fdetés (fig. 572) parfaitement étanches et faciles à démonter. L’intérieur de ce faisceau de tubes est rempli par un déflecteur formé d’un certain nombre de sections
- Fig. 568. — Pompe type vertical de Y American Fire Engine C°.
- à circulation d’eau (fig. 570), filetées en série l’une au-dessus de l’autre, dont la plus haute est vissée dans le ciel du foyer et la dernière au bas. La circulation de l’eau est régulière et très active sans fatiguer les tubes.
- Les pompes (fig. 573), du type Fox à double effet, sont au nombre de deux, avec pistons reliés directement à ceux des cylindres à vapeur, mais conjugués par des bielles en retour sur les manivelles à 90 degrés d’un arbre à volant central. Les deux corps de pompe sont emboîtés dans une pièce de bronze unique (fig. 575), solidement fixée aux longerons, qui constitue, en même temps que la boîte à clapets, un socle extrêmement solide, permettant de réduire au minimum l’écartement des pistons. L’ensemble est disposé de manière à permettre un accès très facile des clapets. L’aspiration se monte à volonté à droite ou à gauche de la pompe, sur les Comité 15. — 1. 18
- IMPP.IUERIE NATIONALE.
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- branchements directs S. Les pistons, à garnitures presque entièrement libres ou à chicanes, n’exercent qu’un faible frottement à peu près indé-
- Fig. 569 à 572. — Chaudière tubulée Clapp. Coupe verticale. Plau-coupe. Détail du déflecteur et des raccords des tubes.
- pendant de la charge. Les clapets d’aspiration coniques, du type Wilcox (fig. 579), ouvrent à l’entrée de l’eau une voie aussi directe que possible, et sont, comme les clapets de refoulement, chargés par des ressorts en
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- bronze phosphoreux'; leur levée est faible et leur section très grande, afin de permettre une marche rapide, et les trépidations sont aussi amorties que possible par l’emploi de réservoirs [d’air à|l’aspiration et au refoulement.
- Fig. 573 et 57A. — Pompe Fox. Élévation. Coupes orthogonales par un cylindre.
- Les clapets de la pompe Clapp et Jones sont constitués (fig. 581 et 082) par de simples languettes battant sans ressort sur les sièges des corps de pompe dont le piston est à garnitures entièrement libres. Cette pompe est remarquable par son faible encombrement et son grand débit.
- Contrairement à la pratique de la plupart des pompes américaines, celles du type Button sont (fig. 585) horizontales et, comme on le voit en
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- (fig. 583), moins accessibles que les verticales. Les cylindres sont à distributions directes croisées comme celles des pompes Worthington®.
- Il y aurait beaucoup à dire sur un grand nombre de détails et d’annexes
- très intéressants des pompes à incendie américaines, et sur leur service si largement organisé®. Je ne puis que citer à la hâte quelques-uns de ces
- h) À citer tes pompes de La France et de Ahrens (Appîetons’ Cyclopœdia supp., p. 262 et 26/1), de Gould et d’Amoskeag (automobile). (Id., vol. I, p. 628) et la pompe électrique Silsby, actionnée par une dynamo de Crooker Wheeler (American Machinist, 2 août 189Û, p. 5). Les pompes automobiles commencent à se répandre, mais sans encore un succès définitif (Scientijic American supp., 26 mai 18g A, p. i53A6). [Voir T Annexe, p. 570.]
- ^ La lumière électrique, i3 mars 1886 : « Organisation du service des pompiers à Chicago». — Scientijic American, 9 août 18 S A, 11 septembre 1886. 3o juillet 1885 : «Orga-
- nisation de New-York». Cette organisation est souvent moins efficace que la nôtre (Journal of the Franklin Instilute, février 1890, p. 101 et Engineering Magazine, août 189 A, p. 6o3), mais pour des raisons étrangères au service des pompes, dont l’organisation technique est incontestablement supérieure. Voir aussi: J. R. Spears, Modem Fire Apparatus (Scribners3 Magazine, janvier 1891, p. 54); Hexamelcr, Means of Extinguishing Fires ( Journal of the Franklin Instilute, août 1885); Woodbury, Prévention of Mills from Fires ( American Society of Mechanical Engineers, vol. II, p.3oi).
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- détails : les réchauffeurs (fig. 587) qui, en même temps qu’ils chauffent la remise des pompes avec de la vapeur à basse pression, maintiennent l’eau
- Fig. 579 et 58o. — Clapet Wilcox. Pompe horizontale Clapp el Jones.
- Fig. 581 et 58a. — Détail de la pompe Clapp et Jones.
- de la chaudière a une température voisine de 100 degrés, de manière que la pression s’y établisse presque dès la mise au feu; les chariots dévideurs
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- (lig. 588) élégants et d’une extrême légèreté; les lances^, presque toujours protégées par un bourrelet de caoutchouc (fig. 589), à jets simples, multiples (fig. 091) ou composés (fig. 692), pourvues de robinets faciles à
- Fig. 583. — Pompe horizontale But ton.
- manier (fig. 590) et souvent reliées à la pompe par un fil téléphonique ou télégraphique®; les raccords multiples (fig. 592); les ligatures et raccords de tuyaux (fig. 5q3 à 598), parfois très ingénieux, leurs crochets d’attache (fig. 599), les harnaisW et les box automatiques®, puis les innombrables appareils de sauvetage Fire Escapes®, échelles avertisseurs les extinc-
- Lances de Morse, Shaw, Clemens, Haie (avec injection d’air), etc. (Appleton’s Cyclopædia supplp. 35o).
- La lumière électrique, 1 4 octobre 1893, p. 69. Accouplement Strauss et Weil, et 1 4 avril i8g4, p. 64. Signal Bamard.
- M Appleton’s Cyclopædia supp., p. 351.
- W La lumière électrique, i4 janvier, 8 août 1890, p. 63 et 14 : portes et longes automatiques de Bosh et de Nielson.
- Chronique industrielle, 7 août 1887, p. 358. Bone (Scientific American, 7 février 1885, p. 83). Life and Property Saving Chair C° (Id., 10 octobre 1885, p. 23i). Holthausen ( Génie civil, 22 avril 1893, p. 407).
- ' W Hayes. Haies (Appleton’s Cyclopædia suppl., p. 347). Letton (Scientific American 19 avril 1884, p. 248).
- G) La lumière électrique (t4 janvier 1893, p. 64), d’Almeyda (16 août 1892, 29 juillet
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- Fig. 584 et 585. — Détail de la pompe Button.
- A, piston à tige B, avec garniture C, serrée par DE. — GH, fond reliant le cylindre de la pompe au cylindre à vapeur. K, soupapes de l’aspiration I, à sièges en bronze, J tiges M vissées en O, et ressorts S. — L, soupapes du refoulement U. — PRT, garniture de G. — L, clapets de refoulement avec guide central UM. — X, pompe alimentaire. Y, valve de retour à l’aspiration par ZZ.
- teurs chimiques^, hydrauliques^ et hydro-électriques: toute une technologie presque inconnue chez nous, et dont je ne puis ici qu’indiquer quelques sources(4L
- On rencontrait à l’Exposition de Chicago, à côté de pompes dont nous
- 1888). Automatic Fire Service C°. Heat Alarm C° (5 décembre 1891, p. 457). Eî’re Alarm C° (9 décembre 1893, p. 464). Bern-hardt (2a juillet 1893, p.. 123). Egans (a3 juillet 1892, p. i56), Firman. Scientijîc American, 31 mars 1890 : installation de Jersey City. American Machinist (39 janvier 1887). Id., de Ruthenburg.
- D) Analogues aux nôtres (Revue industrielle, 14 et i5 février 1890, p. 68 et 69), mais plus volumineux, portés sur voitures ou sur des navires. Halloway Londgren, Mahan (Apple ton’s Cyclopœdia supp., p. 259). Babcock Appleton’s Cyclopœdia, vol. I, p. 799 ). Granger (Id., p. 800).
- î2) Revue industrielle, ieret 15 février 1890. Chronique industrielle, 31 juillet 1887. Mecha-nical Progress, 21 avril 1888, p. i53. Journal de la meunerie, février 1888, p. 167, mars
- 1889, p. i55. On évalue à plus de a millions le nombre de ces appareils actuellement installés aux Etats-Unis. Leur fonctionnement est très sûr: d’après la statistique des compagnies d’assurances, sur 5i4,ooo de ces appareils en fonctionnement pendant cinq ans, sous des pressions d’eau dépassant parfois 12 atmosphères, 58 seulement ont cédé à la pression, et 317 ont fui par suite d’accidents autres que le feu.
- W La lumière électrique (noie 7, p. 278) : la plupart des avertisseurs signalés à la note 7, p. 278, fonctionnent aussi comme extincteurs (Scientijîc American suppl., a5 octobre 1890, p. 12,355).
- W A citer encore les remarquables installations de pompes sur bateaux (Scientijîc American, icr mars 1890. Engineering, 14 janvier 1887, P- 45).
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- venons de décrire quelques types, une grande variété de pompes à moteur ou à la main : pompes domestiques^'1, pompes de cale à vapeur (fig. 602
- Fig. 586. — Chaudière Button.
- à 60A) ou à la main, et souvent dérivées du type Waterivitch®, pompes de mines® (fig. 60 A et 6o5) souvent actionnées par l’électricité(4).; mais la
- W Notamment celles de Gould (Revue industrielle, 3 mars 189A, p. 81).
- W Engineering, ai janvier 1884, p. 61 et Berlhot, Traité de l’élévation des eaux, p. 173. American Machinist, i3 février 1 890, p. 5.
- Notamment celles de Downie àValancia, de Y American Well C° à Chicago, de Cope et Maxvell à Hamilton (Berthot, Traité de l’élévation des eaux, p. 2i5).
- W Voir, dans La lumière électrique, les
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- Fig. 587. — Réchauffeur calorifère d’eau d’alimentation de Y American Fire Engine C°. Diamètre, 1 m. 45; hauteur, a m. i5. Peut fournir de la vapeur à 170 mètres carrés de surface de radiateurs.
- plupart de ces appareils, dont il serait d’ailleurs impossible d’esquisser ici la monographie, ne présentaient en général rien de bien nouveau, ni dont il ne soit aisé de trouver l’équivalent chez nos constructeurs.
- pompes de YElectrical Engineering C° et de Hall (a4 mai 1890, p. 36a); Gooldeu (3 oc tobre 1891, p. a6); Johnson (9 septembre 1893, p. 4 61); Jubilee Colliery (7 décembre 189a ,p. 558); Merritt (3mars 1894, p. 410,
- et brevet américain, 5a4o44,du7 aoûti8g4); Michaelis (îa octobre 1888, p. 55); Peacock (i4 janvier i8g3, p. 61) ; Yan Depoele (5 décembre 1891, p. 555, 16 avril 1892, p. 109); Waiti (7 juillet 189 4, p. 16).
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- Fig. 588. — Chariot dévidoir de VAmerican Pire Engine C°.
- Fig. 589. — Lance à bourrelet de caoutchouc avec oreilles en cuir.
- Fig. 590. — Robinet de lance fermant d’un coup du maillon A.
- Je me bornerai à décrire avec quelque détail la pompe continue de Hall, représentée par les figures 606 à 610 et qui est remarquable par l’ingéniosité de son mécanisme.
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- Fig. 092. — Jet mixte Ahrens, avec jet central unique entouré d’une nappe qui chasse la fumée. Raccord triple. (Voir Y Annexe, p. 573.)
- La pompe de Hall est (fig. 606 à 610) à deux pistons D et D', dont les tiges sont actionnées par les manivelles O et O', commandées, d’un même arbre J et de la même manivelle K, par les mécanismes analogues (LMN)
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- Fig. 5ç)3 et 5qA. — Bandage Neely à serrage par crémaillères.
- Fig. 595 et 596. — Bandage en cuir à courroies. Raccord à vis.
- Fig. 597 et 598. — Raccord automatique de la National Hose Coupling C°.
- (L'M'N') dont la marche est indiquée sur le schéma (fig. 609) où ces mécanismes, désignés par leurs axes, occupent les mêmes positions qu’en figure 607.
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- Fig. 599 à 6oi. — Suspensions aux échelles.
- Fig. 602 et 6o3. — Pompe aspirante Wortlhngton pour le renflouage des navires. Avec plongeur à clapet : faible course de o m. 3oo; grand diamètre, o m. 84o; débit, 12 mètres cubes par minute.— Pompe Worthington, type Amirauté. Très compacte, pour service de cale, alimentation de chaudières, etc. Diamètre des cylindres à vapeur, 0 m. 3oo, des plongeurs, om. 2&o. Course, om. 25o. Vitesse, 00 à go coups par minute. Débit, i,3oo à 2,600 litres par minute.
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- La manivelle K, tournant dans le sens de la flèche, se trouve alors au point 0°. La bielle Lf du piston inférieur D occupe une position diamétrale, et elle amène son levier MN en M, après une rotation d’environ 11 5 degrés,
- Fig. 6ok et 6o5. — Pompe de sondage Worthington à double effet. Shilling box extérieurs; Clapets accessibles. Diamètres des cylindres à vapeur, o m. i5o; des plongeurs, o m. 115. course, o m. a5o; débit normal, î mètre cube par minute. — Pompe d’épuisement Deane.
- en faisant effectuer au piston D' sa course arrière ou d’aspiration, de droite à gauche en figure 6io, en un tiers de tour de J, c’est-à-dire très vite. A l’extrémité de cette course, la bielle L occupe la position radiale L2 (fîg. 609) à partir de laquelle elle revient en arrière, son articulation f remontant l’arc x, en faisant ainsi effectuer au piston D sa course motrice avec une
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- Fig. 6oti. — Pompe continue de Hall. Élévation du mécanisme. (Même légende qu’en fig. 607.)
- Fig. 607. — Pompe continue de Hall. Coupe par les cylindres.
- D et D', deux pistons identiques, sauf l’inversion de leurs soupapes a et a', a' sièges d et d', et ressorts bb\ réglées par les vis gg\ à écrous hli. —• EE', tiges à manivelles 00', guidées en ce', dont les axes N et N', articulés en PF et P'F', sont conjugués par le renvoi KLL'M (fig. 608) de l’arbre moteur J. — H, aspiration par c. — GG'H', refoulement par G'e. — I, réservoir d’air.
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- Fig. 608. — Pompe continue de Hall. Coupe par l’axe J. (Même légende qu’en fig. 607.'
- Fig. 609 et 610. — Pompe continue de Hall.
- Schéma des mécanismes et courbes des vitesses des deux pistons D et D\ — a: et x', arcs décrits par les articulations / et f des manivelles M et M'avec L et L' : rapidement dans le sens de la flèche marquée Quick Relurn, puis lentement dans le sens de la flèche Slow Working Slroke. (Pour les autres lettres, voir la légende delà figure 607 et le texte. ) Les courbes fig. 610 se rapportent respectivement aux pistons inférieur D, Lomer Piston et supérieur D', Upper Piston. On a porté en ordonnées les distances de ces pistons à leurs fonds de courses, et en abscisses les 'arcs correspondants de la circonférence décrite par l’articulation de L sur K (fig. 606).
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- vitesse d’abord lentement croissante jusqu’à 1 ko degrés, où elle atteint son maximum, et décroissante ensuite vers la fin delà course, comme l’indique la figure Gio, pour s’annuler sans choc à 36o degrés. La course motrice ou foulante du piston D s’accomplit ainsi pendant que J fait deux tiers de tours; et, en outre, le moment moteur de K par rapport à N reste sensi-
- IXqxm
- Fig. 611. — Pompe continue de Hall menée, d’une dynamo Q, par la transmission de courroie RJ', à galet d’adhérence l.
- blement invariable pendant les trois quarts de cette course, condition évidemment favorable à la régularité de la marche. Les mouvements de l’articulation f du levier M', qui commande le piston supérieur D', sont évidemment, le long de l’arc x', les mêmes que ceux de y le long de l’arc a?, mais déphasés, comme l’indique la figure 610, de manière que le refoulement se fasse d’une façon sensiblement constante ou continue^.
- Comme dans les pompes de Baillet et Audeinar (Haton de la Goupillière, Cours d’exploitation des mines, vol. II, p. 3a3) et de Pinelti (Berthot, Elévation des eaux, p. 206).
- Comité 15.— 1.
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- LES APPAREILS DE LEVAGE.
- Les appareils de levage et de manutention employés aux Etats-Unis sont extrêmement nombreux et variés : leur monographie exigerait à elle seule un gros volume. Aussi, n’ai-je pu songer à présenter ici.que quelques notes sur un petit nombre de ces appareils qui m’ont paru les plus intéressants, en omettant même certains appareils spéciaux, dont la description tant soit peu complète eût exigé un déploiement de planches et de croquis trop considérable
- Les ascenseurs. — Les ascenseurs sont très répandus aux Etats-Unis, notamment dans les grands buildings, qui ont jusqu’à vingt étages, et où ils sont absolument indispensables: ils constituent, en effet, la partie peut-être la plus immédiatement nécessaire de ces constructions, dont les services des différents paliers doivent être constamment desservis avec la plus grande activité. De là, comme par exemple à Y Auditorium et au Ma-sonic Temple de Chicago, des batteries de 12 à i5 ascenseurs, constamment en marche, divisés en ascenseurs omnibus, s’arrêtant à tous les étages,
- W Comme, par exemple, les élévateurs, transbordeurs, conveyeurs... sur lesquels on pourra consulter utilement les documents suivants: Elévateurs a chaînes et godets. Catalogues de la Jejj'ry Manujacturing C° (Colum-bus) et de la Link Belt Engineering C° (Philadelphie). Conveyor GJ (The Engineer, 2A février 189B, p. 170); Dodge (Scientijic American, 28 novembre 1891, p. 338); Hunt (Génie civil, i4 avril 189 4, p. 378). — A hélices. Robinson ( The Engineer, 1er juin 1S g A, p. A 7 7 ).—Pneumatiques Dikham ( Engineering, 16 juillet 1898, p. 69); Samuelson {The Engineer, g juin 1893, p. 498). —Pour charbons. Aerts {Revue Industrielle, 12 novembre i885, p. 453); Rigg {id. 3 janvier 1883, p. 43, et Scientijic American, a4 février 1883, p. 111). — Pour grains. ( Génie
- civil, i3 octobre 1883, p. 619. Scientijic American suppl., 9 décembre 1893 ,p. i45g6. Journal of the Association oj Engineering So-cieties (Chicago), décembre 1890, p. 584. Sanitary News, 12 novembre 1888. Engi-neering News, 7 avril i884,p. 158). Armour {Scientijic American, 24 octobre 1891); Dow {Engineering, 2 novembre 1883, p. 402); Reany {id., 8 décembre 1876, p. 524); Watson {Scientijic American supp., 15 juillet 1883, p. Ô2o3); Bordeaux, Liverpool {Génie civil, ier juillet 1883 et vol. XII, p. 178); Canadian Pacific. RR. ( Trans Canadian Society oj Civil Engineers, 1887, p. 2 4 ).— Sur navires. Mansfield ( Appleton’s Cyclopœdia, vol. t, p. 609 et brevet anglais 3734, de 1882 ) ; Scott ( Génie civil, i5 septembre 1888). [Voir Y Annexe, p. 576.]
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- et ascenseurs express, ne s’arrêtant qu’une fois ou deux, et tous marchant à des vitesses inconnues chez nous: de 1 m. 5o, a et même 3 mètres par seconde.
- Ces vitesses, qui nous paraissent excessives, ne sont pas, en réalité, dangereuses; les accidents sont en effet excessivement rares®, et dus non à la vitesse même de l’ascenseur, mais le plus souvent à quelque défaut de construction, principalement des guidages.
- Les ascenseurs de beaucoup les plus employés aux États-Unis se divisent en deux grandes classes : les ascenseurs électriques et les ascenseurs hydrauliques.
- Je n’insisterai pas sur les ascenseurs électriques: ils ont été, en effet, pour la plupart décrits en détail dans la presse technique française®. Je dirai seulement qu’ils se répandent de plus en plus, et que la préférence à leur donner sur les ascenseurs hydrauliques n’est plus qu’une question
- W Grâce, en partie, aux compagnies d’assurances et d’inspection créées spécialement pour la surveillance de ces appareils (Bulletin de la Société industrielle de Mulhouse, juin 189I1).
- W Dans La Lumière électrique, les ascenseurs de Basset, Allen (3 mars 189A, p. îâo,
- 14 janvier 1893, p. 62); Baxter (17 décembre 1 892 , p. 55o); Clark(3 septembre 1892, p. 455); Coyle(3 juin 1892, p. A56); Eic-kemeyer (6 juin 1891, p. 1162); Electric Elevator 17 janvier 1891, p. 121); Frisbie (7 juillet 1896, p. 18); Hermann (9 avril, 29 octobre 1892, p. 57-203, 23 avril i8g3, p. 160, 7 juillet 189I1, p. 19); Hollock (12 janvier 1889, p. 54); Léonard (9 avril 1892 p. 59);Hudson (13août 1892^.309); Marshall (9 décembre 1898, p. 45g); Moore (22 juillet 1893, p. 119); Neuburger (9 avril 1892, p. 60); Ongley (2 juin 1894, p. 416); Otis (17 janvier, 6 juin 1891, p. i23-45g, 6 février, 9 avril 1892, p. 63-263); Pewet et Peirce (9 décembre 1893, p. 46o-46i); Pratt(4 janvier 1892, p. 454); See et Tyler (25 février 1863, p. 363); Smith (7 juillet 1894, p. 19); Wright (3 septembre 1892, p. 454); Revue industrielle, 5 décembre 1891, p. 481, ascenseur
- Otis. Pour les autres appareils de levage électriques, consulter La Lumière électrique. Cabestan. (Grimston, 4 juin 1892, p. 453). Transbordeurs Chamberlain (17 janvier 1891, p. 12. Treuils Eickemeyer (6 juin 1891, p. 46o); Crompton (3 octobre 1891, p. 3o); Electric Elevator C° (17 janvier 1891, p. 121); Guyenet, Hopkinson (i3 octobre 1888, p. 53); Holrich(24shovembrei890, p. 633); Siemens (6 juin 1891, p. 46o). Grues, Atwood (5 août i8g3, p. 217); Buchin et Tricoche(2 novembre i88g,p. 2o4); Morgan (22 juillet 18g3, p. 113); Siemens (s3 juillet 1892, p. 154). Ponts roulants. Bon et Lustrement (2 novembre 1889, p. 2o41; Dujardin (17 janvier 1891, p. 116); Morgan (3 mars 1894, p. 407). Le Génie civil, 31 décembre 1892; p. i3o, 11 février 1898, p. 237 ; Y Engineering des 13 janvier et 29 décembre 1893, p. 55 et 780. Revue Industrielle, 2 février et 4 mars 1889, P- ^8 et 173, 19 août 1893, p. 321, 3 février 1894, p. 4i ; Revue Générale des machines-outils, janvier 1890, p. 100; Portefeuille économique des machines, août J 885, et les Ponts roulants électriques de Sham (brevets américains 528616,618619,620, 621, de 189A).
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- Fig. 6ia à 61 A. — Économiseur Otis. Ensemble du système et détail du distributeur.
- A, cylindre moteur constamment rempli d’eau agissant sur les deux faces de son piston, à tiges mou-llées c, mises en communication par le tube de circulation BB', communiquant par I' et F' avec la boite du distributeur E'. — H, arrivée de l’eau sous pression en C'. — I. échappement du distributeur au trop-plein G. — h, crémaillère manœuvrant par g' le distributeur b'c'a1. Quand on lève ce distributeur de manière à ouvrir c' sur H et la' sur I, l’eau de H passe par BB' Eè, (fig. 615 ), sur le piston A, aussi vile qu’elle s’échappe du dessous de A par BTI; et, si l’ascenseur est en pleine charge, ce piston descend assez lentement pour que la pression de l’eau refoulée par BT en IG soit trop faible pour faire repasser une partie de cette eau au haut de A. Au contraire, quand la charge est faible, la résistance opposée en I' au passage de l’eau rapidement refoulée par la descente du piston fait qu’une partie de l’eau d’échappement admise en a par dg est aspirée en zv par la vitesse de l’eau admise de BB" en E, puis refoulée par cette eau en 6B, au haut de A, sans aller en G. — t, piston chargé par l’eau d’échappement E', et dont la tige manœuvre l’aiguille O de l’éjecteur E par le levier mrq, à contrepoids de réglage n. —l, pignon permettant de'régler l’éjecteur E. Pour descendre, on abaisse g' de manière à ouvrir B et B' ou les deux extrémités de A à l’admission H. Si l’ascenseur descend avec une grosse charge, l’eau sort de l’éjecteur F avec assez de vitesse pour aspirer par h une partie de l’eau de G, qui, refoulée par VzB, passe par iBB' au bas de A, en économisant autant d’eau de H.
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- de prix de l’électricité, car toutes les difficultés de détail, assez délicates et nombreuses, afférentes à leur installation et à leur exploitation véritablement industrielle ont été successivement vaincues par une expérience pratique extrêmement étendue, de sorte qu’ils se conduisent et s’entretiennent aujourd’hui avec autant de facilité et de sûreté que les ascenseurs hydrauliques, principalement dans les buildings, qui disposent toujours du personnel mécanicien et électricien indispensable pour la conduite de machineries dont la puissance dépasse parfois un millier de chevaux.
- Les ascenseurs hydrauliques se distinguent en général des nôtres par l’absence de puits. Les ascenseurs sans puits, avec moufles hydrauliques plus
- ou moins dérivés de ceux d’Armstrong, n’ont pas cette apparence de sécurité absolue que donne la présence du piston sous la cabine : apparence qui peut être, comme l’ont démontré quelques accidents , notamment celui du Grand-Hôtel, absolument illusoire; mais ils sont, en réalité, rendus par l’emploi d’amortisseurs de choc, de régulateurs de vitesse, d’arrêts automatiques, de câbles et de parachutes de sûreté, tout aussi inoffensifs que nos ascenseurs à puits, alors que leur installation est beaucoup plus simple, surtout pour les grandes hauteurs, infiniment plus accessibles dans toutes ses parties, et se prête bien mieux aux grandes vitesses qui s’imposent aux États-Unis.
- Les ascenseurs hydrauliques les plus employés aux Etats-Unis sont ceux de la compagnie Otis, qui s’y comptent par milliers. Je ne décrirai pas ces ascenseurs, bien connus des ingénieurs françaisW. Je me bornerai à si-
- (1) Génie civil, 5 décembre 1871, i3 jan- juillet 1893, p. 110; Engineering, 22 mai vieri8g&,p. 73 et 167 ; Annales industrielles, 1891, p. 613. Pour les détails de conslruc-
- t3 janvier 1892, p. 1A2 ; Portefeuille écono- lion, consulter les brevets anglais de Baldwin mique des machines, novembre 1886, p. 18h , (nos2863,de 1878, /uo5, de 1879 et i38,
- Fig. 6i5 et 616.
- Economiseur Otis. Coupes 2-2 et 3-3
- (fig. 612).
- (Même légende qu’en fig. 612.)
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- gnaler l’un de leurs détails les plus ingénieux: leur économiseur à circulation d’eau
- Les figures schématiques 612 à 616 permettront de comprendre le fonctionnement fort ingénieux de ce système.
- Le cylindre A du moufle d’Armstrong, dont la poulie commande Tascen-
- Fig. 617 à 620. — Manœuvre Reichmann. Détail des soupapes. Coupe verticale. Vue 2-2. Plan et détail d’un siège. (Même légende qu’en fig. 621.)
- seur, est constamment rempli d’eau agissant d’une façon différentielle sur les deux faces de son piston, mises en communication par le tube de circulation BB, qui communique aussi par les lumières I' et F' (fig. 61 h)
- de 1880); Reynolds (n° 175o3, de 188A); Otis (nos 13329 et i333o, de 188A ; 13890 et 13891, de 1888; i3gè3 et 17606, de 1 889, 271 de 1890).
- Voir aussi, dans la Revue industrielle
- du 3o novembre 1889, p. 672, la description de l’économiseur Prentice, et, dans YEngineer du i3 juillet 1896, p. 3g, celle de l’économiseur Carey. (Voir Y Annexe, p. 574.)
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- avec le distributeur équilibré E'. L’eau sous pression, amenée par le tuyau H, arrive au distributeur par (7, et l’échappement du distributeur se fait par I au réservoir de trop-plein G. Quand on monte la valve a! de manière à ouvrir cet échappement, c\ solidaire de a', ouvre H de manière à laisser l’eau sous pression pénétrer dans le haut du cylindre A aussi vite quelle
- / g*
- Fig. 621 à 6a3. — Ascenseur ReichmaHn. Ensemble du cylindre moteur. Elévation.
- Vue d’arrière B, vue 6-6, et détail du ressort S.
- G, cylindre moteur du moufle, à boîte de distribution A (fig. 617) et à manœuvre a'a2. Quand on tire a', on ouvre par b, en faisant pivoter le levier a autour de a1, la soupape ¥, qui admet par A', A1, A5 l’eau sous pression en B, où elle pousse le piston B3 de manière à faire monter l’ascenseur. Pour arrêter, on tire a2 de manière à refermer le distributeur, comme en fig. 617. Pour descendre, on tire encore a2, de manière à ouvrir les soupapes è2, qui laissent l’eau s’échapper par A2AS. — b3 ( fig. 617), contrepoids refermant le distributeur et arrêtant l’ascenseur en cas de rupture de la corde de manœuvre a'a2. — i'i3, taquets de la tige c', qui, au fond de la course de B3, repoussent, malgré le pendule gsgg2h, la tringle e, de manière à fermer le distributeur par la poussée, sur le levier a (fig. 617), des taquets c" ou cs du levier ce', dont la course est limitée par le taquet c3, coulissé dans c2, et fixé en d. — s (fig. G23), ressort à butée s3, relié à la partie droite de la tringle e et fixé par s2 à la partie gauche, rompant ainsi la tringle e de manière à permettre au piston B3 de dépasser légèrement les courses fixées par c3 sans fausser e.
- s’échappe du bas, sans bruit, et la cabine de l’ascenseur s’élève. Pour descendre, on abaisse a! cr de manière à fermer I et à ouvrir G'F' et F, de sorte que l’eau passe, par B, F', F, B, du haut au bas du cylindre, avec une vitesse dépendant de la charge de l’ascenseur et de l’ouverture du distributeur, le tuyau H fournissant en même temps le supplément d’eau correspondant au volume des tiges CC du piston de A.
- Quand la cabine de l’ascenseur monte en pleine charge, le piston de A descend avec une lenteur telle que la pression de l’eau renvoyée par BT à
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- Fig. 62 4 et 626. — Distributeur de Hall. Coupe verticale et coupe horizontale par la lanterne H.
- J, arrivée de l’eau sous pression dans le compartiment médian Q2, fermé par les pistons B et G. — I, admission au cylindre du moteur. K, échappement. P, distributeur auxiliaire à trois pistons O1,02,03. Quand on abaisse P par la tringle de manœuvre articulée en R, O2 admet par T2L2T3 l’eau sous pression sur G, de manière que le distributeur principal CBlB2 descende et laisse l’eau sous pression pénétrer en I par les trous e de la lanterne H, et l’ascenseur monte. Pour arrêter ou descendre, on lève P de manière à ouvrir O1, de sorte que l’eau enfermée en Q1 s’évacue par T'L'O'V, et que l’excédent de la pression de l’eau de Q2 sur le piston G, plus grand que B, soulève le distributeur principal jusqu’à ce qu’il referme automatiquement O1, ce qui se produit, suivant la grandeur de la levée de P, soit quand le distributeur a repris sa position d’arrêt, soit quand il est remonté suffisamment pour ouvrir par B2 l’échappement de I en K.
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- l’échappement I et au réservoir G est trop faible pour déterminer un refoulement partiel de cette eau au haut du cylindre A ; mais si la charge est faible, le piston descendant plus vite, la résistance de l’étranglementl'fait qu’une partie de cette eau d’échappement, admise par ZV à l’injecteur E, aspire en a, puis refoule en B un volume d’eau d’autant plus grand que la charge de l’ascenseur est moindre : volume qui retourne ainsi du haut au bas du cylindre, et se trouve économisé. De même, dans la descente en
- Fig. 626 et 627. — Ascenseur à commande par vis à moufle et à écrou Lieb. Ensemble de la commande électrique de la vis et détail de l’écrou.
- pleine charge, une partie de l’eau passe du haut du cylindre A, par h, en réserve dans le réservoir G.
- Enfin, le réglage automatique de l’injecteur E s’opère au moyen du piston t, soumis à la pression de l’échappement du cylindre A, et qui étrangle E, par O, d’autant plus que cette pression est plus considérable.
- Ainsi que nous l’avons dit, le moteur des ascenseurs hydrauliques est presque toujours constitué par un moufle d’Armstrong, horizontal ou vertical suivant les convenances de l’emplacement dont on dispose. Ce moufle est pourvu d’une distribution à manœuvre équilibrée, avec taquets arrêtant automatiquement l’ascenseur aux extrémités de sa course ou en cas de rupture des cordes de manœuvre. Gomme exemple, je citerai la manœuvre de Reichmann, représentée en détail par les figures 617 à 6 2 1, et qui fonctionne comme il suit :
- Pour faire monter l’ascenseur, on tire (fig. 617) la corde a\ qui ouvre par è, en faisant osciller a autour de a4, la paire de soupapes équilibrée b',
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- de manière à admettre par A'A2 l’eau sous pression à l’arrière B du cylindre C (fig. 621); pour arrêter l’ascenseur, on tire a2 de manière à refermer
- F%- 628 à G3i. — Mouflage à commande hydraulique Reynolds.
- Vue latérale et coupe verticale du cylindre moteur, et détail du moufle.
- 2 , cylindre moteur, à tige de piston 3, articulée au cadre 21-28 du moufle B, guidé en 20-24 sur les cordes 19, 19 du croisillon 22 , et pourvu d’un couvre-poulie 29. — 3i-3i, guides du croisillon de la tige compensatrice 7. (Pour les autres lettres, voir la légende de la ligure 632.)
- le distributeur, comme en figure 617; pour descendre, on tire a1 de manière à ouvrir les soupapes b\ qui laissent l’eau s’échapper par A3A2 du cylindre C, sous le rappel de la charge.
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- En cas de rupture de la corde de manœuvre a1 a2, le contrepoids è3 ferme automatiquement le distributeur et arrête l’ascenseur.
- Quand l’ascenseur arrive aux extrémités de ses courses, les taquets t4t3
- Fig. 632 à 63û. — Mouflage Reynolds. Détail de la distribulion.
- 3, lige du piston moteur 1, prolongée par une tige compensatrice 7. Pour monter, on admet par C l’eau sous pression de 32 , suivant k et x, au-dessus du piston 1, pendant que l’eau du dessous de ce piston s’évacue par y6G et 33. Pour descendre, le piston 1 refoule l’eau qui le charge : partie par xUG, en 6, et partie en 32, dans le rapport des diamètres de B et de 7. — 8,et 9, douilles des tiges 3 et 7, dont l’extrémité tronconique ferme graduellement, en s et en s', la circulation de l’eau de x à y, pour ne plus la laisser ensuite circuler que parles canaux i5,15, à vis de réglage 16, dont l’une (fig. 637) règle en 17 la levée du clapet de retenue 35.
- de sa tige i (fig. 621) repoussent la tringle e malgré le pendule g, de manière à fermer le distributeur par la poussée sur a des taquets c4 ou c5 (fig.. 617) du levier c, pivoté en a4. La course de ce levier est limitée par
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- le taquet c3, et la tige e se trouve (fig. 62 A) rompue par un ressort s, permettant au piston B3 de dépasser légèrement les courses correspondant à cette limite sans fausser e.
- Enfin, les soupapes sont pourvues (fig. 620) d’une portée droite x\ dis-
- Fig. 635 à 63g. — Parachutes Frisbie et Coyle.
- Fig. 637 à 639, parachute Coyle. — Ensemble d’une moitié du parachute, et détail du serrage, gg, verrous de la tringle G qui, normalement appuyés sur le haut des coins fc, les empêchent de se lever sous l’impulsion des ressorts m, agissant sur leurs tiges p, guidées en q. nn, attache des tringles G aux deux brins de la corde de levage M, passée sur la poulie L. — C, guides du coin k. — B, boites à glissières bb, avec galets d enveloppant les coins k. — s, pédale permettant de manœuvrer par tuu, les tiges p, en cas de raté des ressorts ni.
- posée de manière que leurs ouvertures et fermetures s’opèrent graduellement, sans chocs des mécanismes.
- La plupart de ces distributeurs sont, comme ceux d’Otis, cylindriques et équilibrés, ou, pour les grands appareils, manœuvrés par l’eau sous pression au moyen d’un petit distributeur auxiliaire équilibré; comme exemple, je citerai le distributeur de Hall (fig. 62 A) qui fonctionne comme il suit :
- Dans la position figurée, l’eau sous pression, amenée par J, remplit le
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- compartiment Q2, et le compartiment fermé Q1 est rempli d’eau qui maintient la valve lUB2 dans la position correspondant à l’arrêt de l’ascenseur, où elle forme à la fois l’admission I et l’échappement K.
- Pour monter, on abaisse la tige P du distributeur auxiliaire, de manière
- — Treuil Deane. Éie'vation.
- B, arbre du tambour G, à poulies folles D3D\ tournant constamment en sens contraire 3 et 4, et poulie fixe D, sur laquelle les fourches F2F2 font alternativement passer la courroie ouverte de D\ puis la croisée de D3. — D2D°D7D8D9; train d’engrenages commandant le tambour G par le plateau E9E2 (fig. 645) fou sur B, et en prise par ses griffes E'1 avec celles E3 du tambour G, disposées de manière que, par le glissement de leurs plans inclinés a et b, elles rapprochent ou éloignent (fig. 645) E9 de C, suivant le sens de la rotation de B, et serrent ainsi ou desserrent le plateau do friction E5 entre la face E8 de E9 et le fond correspondant de C. —E7 (fig. 64o), cliquet qui, lorsque D5 tourne dans le sens de la flèche 2 ou de la descente, arrête E3, de sorte que les plans a et b (fig. 645) éloignent ou rapprochent E9 de G, suivant qu’il va plus ou moins vite que G. — F1 et F (fig. 64i et 643), barres des fourches F2F2, à boutons F\ pris dans les rainures H'H2 des disques H et G2, calés sur l’arbre G, et tracées en sens inverse, de manière que la rainure de G2 attaque F par sa partie hélicoïdale pendant que celle de H attaque F' par sa partie circulaire ou de repos. K'K3K3, pignons commandant l’arbre G parle changement de marche automatique à écrou J7 (fig. 646) fileté sur le prolongement J de B, et mobile entre les taquets réglables J8 et J9, qui, aux fonds de courses de la cabine, arrêtent l’écrou J7, de manière qu’il entraîne par ses butées J10 le cadre J3 et le pignon f2 en prise avec K. —N10, poids que le tambour H amène sur sa corde N9 (fig. 64o), quand il tourne dans le sens de la flèche 5, cori’espondant à la descente, au contact du taquet N' du levier N3N, maintenu levé par la tension du câble de levage G'G2, de sorte que, en cas do relâchement do ce câble, la corde N2 entraînée par le levier N9N, ramène le disque H dans la position d’arrêt du treuil. H', corde commandant à la main l’arbre G.
- à ouvrir par O2 les orifices T2 qui, admettant, par L2T1, l’eau sous pression en Q1, permettent au distributeur de descendre sous la pression de l’eau sur B1 de manière à ouvrir l’admission par el. A la fin de ce mouvement, de même longueur que celui de P, O2 a repris par rapport a T2 la position figurée, de sorte que le distributeur se maintient dans sa nouvelle position.
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- Pour arrêter la montée ou descendre, on lève P de manière à ouvrir O1 et à permettre à l’eau enfermée en Q1 de s’évacuer par T^O'V7 ; le distributeur IPB2 monte alors, par suite de l’excédent de la pression surC2B3, jusqu’à la fermeture automatique de O', qui se produit soit quand Br>B‘ a repris la position figurée, correspondant jà l’arrêt, soit quand il est remonté suffisamment pour ouvrir l’écliappement par IeK.
- 1
- 11 111
- 1 1 111 HUI II !
- Fig. 641.— Treuil Deane. Plan. (Même légende qu’en fig. 64o.
- Le troisième piston O3 du distributeur auxiliaire n’a pour effet que d’assurer l’équilibrage permanent de la tige P. La rapidité des mouvements du distributeur est réglée par le débit des orifices T1 et T2. Enfin les mécanismes sont très accessibles, puisqu’il suffit, pour les retirer, d’enlever le couvercle E.
- Parmi les commandes originales du mouflage des ascenseurs, je citerai la commande par vis et écrou à billes de Lieb (fig. 626), plus spéciale-
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- Fig. 64a à 646. — Treuil Deane. Détail de l’embrayage E9 et coupe yy (fig. 64o).
- B, arbre du tambour G, à poulies folles D3D‘, tournant constamment en sens contraire 3 et A, et poulie fixe D, sur laquelle les fourches F2F2 font alternativement passer la courroie ouverte de D\ puis la croisée de D3. — D’DTO’D’, train d’engrenages commandant le tambour G par le plateau E9E2 (fig. 645), fou sur B, et en prise par ses griffes E'1 avec celles E3 du tambour C, disposées de manière que, par le glissement de leurs plans inclinés a et 6, elles rapprochent ou éloignent (fig. 645) E9 de C, suivant le sens de la rotation de B, et serrent ainsi ou desserrent le plateau de friction E5 entre la face E6 de E9 et le fond correspondant de C. — E7 (fig. 6Ao), cliquet qui, lorsque D° tourne dans le sens de la flèche a ou de la descente, arrête E3, de sorte que les plans a et h (fig. 645) éloignent ou rapprochent E9 de C, suivant qu’il va plus ou moins vite que G. — F1 et F (fig. 64o et 646), barres des fourches F2F2, à boutons F", pris dans les rainures H'H2 des disques H et G2, calés sur l’arbre G et tracées en sens inverse, de manière que la rainure de G2 attaque F par sa partie hélicoïdale pendant que celle de H attaque F' par sa partie circulaire ou de repos. K'K2K3, pignons commandant l’arbre G par le changement de marche automatique à écrou J7 (fig. 646) fileté sur le prolongement J de B, et mobile entre les taquets réglables J8 et J9, qui, aux fonds de courses de la cabine, arrêtent l’écrou J7 de manière qu’il entraîne par ses butées J10 le cadre J3 et le pignon/2 en prise avec K. — N10, poids que le tambour H amène par sa corde N9 (fig. 64o) quand il tourne dans le sens de.la flèche 5, correspondant à la descente, au contact du taquet N7 du levier N3N, maintenu levé par la tension du câble de levage G'C2, de sorte que, en cas de relâchement de ce câble, la corde N9, entraînée par le levier N3N, ramène le disque H dans la position d’arrêt du treuil. H', corde commandant à la main l’arbre G.
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- ment applicable aux ascenseurs électriques. C’est un exemple intéressant de 1’ emploi fréquent et souvent heureux que l’on fait, aux Etats-Unis, des mécanismes à roulement de billes ou de galets, sur lesquels nous reviendrons dans une autre partie de ce mémoire. Ainsi qu’on.le voit sur la figure 62 7, la crosse du moufle est mue par un écrou à circulation de billes, avec écrou de sûreté sur lequel elle est simplement appuyée par le poids de la cage ; la butée de la vis est^également reçue par un cercle de 2 2 0 billes
- d’acier roulant sur des plateaux d’acier très dur; la vis en acier a son filet trempé très dur. Les billes, de 0 m. oi3 de diamètre, peuvent supporler sans s’écraser une pression de i5,ooo kilogrammes; on évalue à 5o kilogrammes environ la pression quelles supportent en service courant. Leur frottement est très faillie, et elles durent des années.
- En cas de rupture de l’écrou à billes, c’est l’écrou de sûreté qui entre immédiatement en prise, et, comme il est taillé de manière à exercer sur la vis un frottement très considérable, il se met à tourner avec elle, en immobilisant aussitôt l’ascenseur. Il en est de même en cas d’arrêt accidentel de la cabine par les guidages, pendant sa descente; en effet, dans ce cas,
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- la poussée de la crosse sur l’écrou de sûreté s’abaisse suffisamment pour que le ressort de cet écrou le serre sur la vis.
- Le mécanisme de mouflage de M. Reynolds, ingénieur de la Crâne Elc-vator Cu, de Chicago, est (fig. 628 à 63A) remarquable par la douceur et
- Fig. 6/18. — Treuil Frisbie.
- la sûreté de son fonctionnement, qui dispense de tout contrepoids à la cabine.
- Le piston moteur 1 du cylindre 2 attaque directement le mouflage B (fig. 630) par sa tige motrice 3, et il se prolonge par une tige compensatrice 7, creuse et plus grosse que 3. Quand la cabine monte, l’eau sous pression passe de 32 (fig. 632) au-dessus du piston 1, pendant que l’eau qui se trouve sous ce piston s’évacue par 6, C et 33 ; l’inverse a lieu quand la cabine descend; le piston 1 monte, entraîné par le poids de la cabine, et l’eau qui se trouvait à sa partie supérieure passe en partie sous
- Comité 15. — i. 20
- UIPUIJ1E RIE NAT) OS AI s
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- Fig. 64g. — Treuil suspendu Frisbie. Poulies de 1 mètre X o m. 160. Vitesse 270 tours. Vitesse de la montée : om. 3o par seconde pour des charges allant jusqu’à 2,000 kilogrammes. Encombrement 990 X 1 m. 60.
- Fig. 65o. — Treuil suspendu Frisbie, pour charges de 2,000 kilogrammes et plus.
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- sa face inférieure par AC6, le restant retournant par 32 au tuyau d’eau sous pression, avec une résistance équivalente à un contrepoids sans masse,
- Fig. 651. — Cage en fer de la Crâne Elevator C°.
- réglée par la différence des diamètres de 7 et de 3, et suffisante pour ralentir convenablement la descente.
- Afin d’amortir les chocs aux extrémités de la course de la cabine, les tiges 3 et 7 sont pourvues de douilles 8 et 9, dont l’extrémité tronconique
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- ferme graduellement la circulation directe, entre x et y, de l’eau pénétrant dans ces chambres par leurs orifices s et s' : l’eau ne circule plus alors que
- Fig. 652. — Cage en bois de la Crâne Elevator C°. Ensemble et détail du frein.
- par les lumières 15,15, dont on règle l’étranglement des orifices par les pointes 16. Enfin, pour assurer le départ rapide de la cabine malgré cet
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- étranglement, l’on a disposé un clapet de retenue B 5, qui s’ouvre quand on admet l’eau en pression sur les deux faces du piston 1 à la fois en x et en y, par h et par 6. Enfin, la tige 7 est guidée par un croisillon 3 0 ( fig. 629) sur lequel on peut disposer au besoin des contrepoids supplémentaires.
- z 3
- Fig. 653. — Machine à vapeur des treuils Otis. (Même légende qu’en fig. 654.)
- La tige 3 est guidée sur les cordes tendues 19, 19 par les croisillons 20, 20, et son mouflage est protégé par un couvre-poulie 29.
- Les appareils de sûreté : parachutes, régulateurs de vitesses, amortisseurs de chocs, etc., employés sur les ascenseurs américains, sont naturellement innombrables; on en trouvera d’excellents exemples dans les types mentionnés en note page 291, de sorte qu’il me suffira de donner ici deux types de parachutes peu connus chez nous, et remarquables par leur grande
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- zz U
- Fig. 654 et 655. — Machine à vapeur des treuils Olis.
- Vue par bout et détail de l’arrêt automatique.
- a et 4, cylindres à vapeur, avec boîte à tiroirsj. — h (fig. 653 ), corde de manœuvre commandant, par 28, 27, 24, le levier 23, pivoté en 22, équilibré en 29, la manivelle 21 et la tige 20, le tiroir de chargement de marche g, qui, lorsqu’on l’abaisse, pour monter la cabine, met 7 en rapport avec 19 fig. 656), de sorte que la vapeur admise aux cylindres par les distributeurs équilibrés a, c, 8 et 9 s’échappe par 6, 6 en 19. Pour descendre, on remonte 9, de manière à faire communiquer 6 avec 7, et à renverser ainsi la course de la vapeur admise par 6 et échappée par 7. — 36, corde enroulée sur l’axe 37 (fig. 653) et qui, lorsqu’on remonte g, laisse retomber les leviers 33 , 31, à poids 35 , sur le frein 38. 4, 4, écrou fileté sur l’arbre 4i, commandé par les pignons 3g et 4o, et qui, dès qu’il bute sur les taquets réglables 42, 43, entraîne par son bras 3 le tambour 45, calé sur l’arbre 27, de manière à ramener g dans sa position moyenne (fig. 654) où il ferme à la fois 6 et 7, et arrête le moteur.
- Le premier de ces appareils, employé par la Compagnie Frisbie, de New-York, consiste (fig. 635) en un coin dirigé, au bas de l’un des montants de la cage et au droit du guidage, par une coulisse inclinée et sus-
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- pendue à un levier qui, tant que la cage est suspendue ou tirée par son câble avec une force suffisante, laisse ce coin descendre et s’écarter du guidage; mais, dès que la traction de la cabine sur le levier du frein cesse par la rupture du câble, ou diminue par une descente trop rapide, un ressort, que l’on voit à la droite de la figure, rappelle ce levier et remonte le coin, de manière à le mettre en contact avec le guidage, sur lequel il s’arc-boute aussitôt, par l’entraînement même qu’occasionne son frottement.
- (Même légende qu’en fig. 656.)
- Le second appareil, dû à M. Coyle, ingénieur de la Standard Screw Ele-vator C°, de Baltimore, est aussi un parachute à coins k. Ces coins, au nombre de huit, quatre en haut et quatre au bas de la cage, sont disposés dans des boîtes BB',par paires de chaque côté des guidagesC, et normalement maintenus écartés des guidages, malgré les ressorts m, par les verrous vv des tringles G; mais si l’un des deux brins du câble M se rompt, la corde n correspondante tire son verrou G, qui, lâchant le taquet k' de son coin, permet à son ressort m de le serrer aussitôt. Ce serrage se complète ensuite par arc-boutement, parce que .e frottement des billes d, par
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- Fig. 659. — Moteur pour treuils de la Crâne Elevator C°.
- lesquelles les coins roulent en b dans leurs boîtes B, est très inférieur à celui de ces coins sur G. Enfin, des pignons i, à crémaillères h, permettent
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- Fig. 660 à 66a. — Pont roulant Morgan. Détail des freins et vue par bout.
- B et B', tambours calés sur les arbres des treuils A et A', avec chacun un frein D, à bande C', pourvue de languettes de retenue aaa, et articulée d’une part en g, par le sabot c, à l’extrémité du levier F, et, de l’autre, par bg', à un point plus bas de ce même levier, i, pivotement du levier F sur le palier G fixé au châssis H du pont. I, poids portant par un galet sur la came O, coulissée en o', et manœuvrée par la tige NM. Quand on pousse O vers la gauche (fig. 661), on serre B d’abord par g1, puis par g', le jeu de i permettant à F d’être un instant entraîné par ce serrage même dans le mouvement de B. — j et/ (%• 66°), carrelets à secteurs rainurés klk'l\ commandant par mom’o' les transmissions np ripr des embrayages rs et rV de levée et de descente des treuils, dont l’un, celui de la descente , rV, commande par ut la crosse M (fig. 641) de manœuvre des freins.
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- de faire fonctionner à la main les verrous G de manière à essayer les freins à volonté, ou même à arrêter la cabine en cas d’urgence pendant la descente.
- Fig. 663 et 664. — Ponts roulants Morgan. Détail du roulement.
- Vue par bout, vue latérale d’un chariot à a roues.
- G, pont porté, à chaque bout BB\ sur l’essieu D d’un chariot à deux roues FF, roulant sur la voie AA , et commandées de f\ par le train
- Fig. 665. — Pont roulant Morgan. Détail d’un chariot à deux voies ff et deux paires de roues FF, commandées par le train/9/5/9 (comme en fig. 664). Le chariot de droite est simplement porteur.
- Monte-charges. — L’on emploie très fréquemment aux Etats-Unis, pour la manœuvre des monte-charges, des sortes de treuils suspendus au haut de la montée et pourvus de mécanismes de réglage, de changement de marche et de sûreté parfois très ingénieux. Gomme exemple de ce genre d’appareils, je décrirai en détail l’un desplus récents : celui de J.-A. Deane.
- Dans cet appareil ( fig. 6 4 o à 6 4 6 ), l’arbre du treuil B porte trois poulies :
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- deux folles D3 et D4, à courroies ouvertes et croisées, et une fixe ou motrice D, sur laquelle un mécanisme automatique fait alternativement passer les courroies de D3 et de D4, et qui commande, par D2D6D7D8D9, un plateau
- Fig. 666. — Pont roulant de fonderie Morgan. Vue par bout.
- I, dynamo commandée de ia plate-forme B du pont, et commandant, par le train i5,i6, 17, 18, la crémaillère verticale Ee/(fig. 668), guidée en ff par quatre paires de galets G, à portées réglables hli\ sur les montants HH , et portant la pince de levage manœuvrée par le carrelet 12 et les pignons 11 10. — D, dynamo commandant par 2,8, k, 6,5 (fig. 667 ) les galets de roulement aa.
- E9 (fig. 645) fou sur B, et en prise, par ses griffes E4, avec celles E3 du fond du tambour G, disposées de manière que, par le glissement mutuel de leurs plans inclinés a et b, elles rapprochent ou éloignent E9 de G, suivant le sens de la rotation de B, afin de serrer ou de desserrer le pla-
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- teau de friction E5, par lequel E6 entraîne le treuil. Pour descendre la charge, D9 tourne dans le sens de la flèche 2 (fig. 64o) et le cliquet E7 (fig. 64o) empêche E5 de tourner, de manière que, grâce aux plans a et â, E9 s’éloignant de C dès qu’il va un peu plus vite que C, et s’en rapprochant au contraire dès qu’il va un peu moins vite, ce serrage automatique de E5
- Fig. 667. — Pont roulant de fonderie Morgan. Plan.
- I, dynamo commandée dè la plate-forme B du pont, et commandant par le train 16, 16, 17, 18, la crémaillère verticale Ee/'(fig. 666), guidée en ^ par quatre paires de galets G, à portées réglables hh' sur les montants HH, et qui porte la pince de levage manœuvrée par le carrelet 1 a et les pignons 11, io. — D, dynamo commandant par a, 3, h, 5,6 (fig. 667) les galets de roulement aa.
- maintienne la vitesse de C sensiblement égale à celle de E9, et empêche la charge de descendre trop vite.
- La manœuvre des courroies de D3 et de D4 s’opère automatiquement par les barres F1 et F2, dont les boutons sont pris dans les rainures de deux disques H et G2 (fig. 6Ao), calés sur un même arbre vertical G. Ces rainures sont tracées sur H et sur G2 en sens inverse, de manière que la rainure de G2 attaque F par sa partie hélicoïdade pendant que celle de H attaque F' par sa partie circulaire ou de repos. Quant à l’arbre G, il est actionné, à
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- chaque fin de course, par le train KK2K3 (fig. 651) au moyen d’un changement de marche à vis, fréquemment employé sur ces appareils sous des formes très variées. L’organe principal de ce changement de marche con-
- Fig. 668. — Pont roulant de fonderie Morgan. Vue par bout.
- siste en un écrou J7 (fig. 646) fileté sur le prolongement de l’arbre B, et mobile entre deux taquets réglables J8 et J9, qui, aux fonds de course, l’arrêtent de manière qu’il entraîne par ses butées J10 le cadre J3 et le pignon J2, en prise avec K, ce qui arrête automatiquement le treuil et la plateforme aux points fixés par les taquets J8 et J9. En outre, quand l’arbre G est ainsi tourné dans le sens de la flèche 5 (fig. 641), correspondant à la descente, son tambour H amène le poids N10 (fig. 64o) au contact de la butée N7 du levier N3N, maintenu levé en N2 par la tension de la corde G2; de sorte que, si cette corde vient à se relâcher, la corne N9, entraînée par
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- ce levier, ramène le disque H dans la position d’arrêt du treuil. Enfin, l’on peut commander à la main les départs ou même les arrêts du treuil par la corde de manœuvre IF.
- On retrouve le mécanisme d’arrêt à vis dans le treuil très répandu de la Crâne Elevator C% accompagné (fig. 64 7) d’un mécanisme de sûreté placé sous le tambour, et qui, si le câble se relâche, cède au poids de ce câble et embraye l’arrêt du treuil. Enfin ce treuil est, comme sur un grand
- Fig. 66y à 671. — Ponts roulants à chaînes et à cordes Parsons. Schéma des transmissions et détail du train différentiel 5e.
- Fig. 669,3o, chaîne motrice partant de la poulie 3i et y revenant par 33, 34, 33, 3a, 35, 36, 35 Quand le pont est immobile, les roues 34 et 36 tournent avec des vitesses égales et opposées; au contraire, 36 va plus ou moins vite que 34 suivant que le pont s’éloigne ou se rapproche de 3a. (Pour les autres lettres, voir la légende de la ligure 67a.)
- Fig. 670 et 671, pont à câble 3o , passant des tambours 34“36“, l’un calé et l’autre fou sur l’arbre 4o, à pignon 5o, aux tambours 33"35“, l’un calé, l’autre fou sur l’axe 70, et conjugués par un train de White 51, 5a. — 71, manchon fou sur 70, reliant 35“ au pignon 45, fou sur 4o, par 7a, 73, 76.
- nombre d’appareils américains, commandé par une vis sans fin tournant dans un bain d’huile.
- Ces treuils peuvent être fixés, comme l’indiquent les figures 6A8 à 65o, soit au sol, soit au plafond, suivant la convenance de l’installation. Dans les appareils de Frisbie, à transmissions par vis sans fin, cette vis est en acier, et son pignon en bronze, avec butée sur billes et graissage à la graisse au lieu d’buile. Les poulies folles tournent sur portées en bronze graphitées L’arrêt se fait par serrage automatique d’un frein à bande, simultanément avec le passage de la courroie de la poulie fixe à la poulie folle, où elle se maintient automatiquement, sans possibilité de repasser indûment sur la
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- poulie fixe. Ces appareils sont munis, comme les précédents, d’un arrêt automatique par lâché du câble. Dans le treuil très puissant représenté par la figure 65o, les courroies motrices, ouverte et croisée, ne sont pas transposées, mais leurs poulies sont mises alternativement en prise par des embrayages à friction, et la transmission par vis sans fin est remplacée par une transmission d’engrenages réduisant la vitesse de l’arbre des poulies trente fois sur celui du treuil. Les embrayages des poulies sont commandés, de la cabine, par un arbre à pignon en prise avec la crémaillère de leur banc, et qui porte une came disposée de manière à laisser, quand les deux embrayages sont desserrés, le levier à contrepoids indiqué à gauche de la figure 6 5 oT, retomber, serrer le frein et arrêter automatiquement l’ascenseur ; mais la chute de ce levier est ralentie par un dash-pot qui empêche tout arrêt trop brusque de la cabine.
- Le parachute est constitué par un embrayage à friction ou frein placé à l’extrémité de l’arbre des poulies, et qui, dès que sa vitesse dépasse la limite prévue, a ses sabots serrés par des masses centrifuges dont le mouvement a pour premier effet d’amener entre elles, par le levier coudé indiqué sur la figure 65o, un manchon conique qui les empêche de desserrer le frein en revenant à leur position primitive après l’arrêt, ainsi rendu définitif. L’action de ce frein est, en raison de la grande réduction des vitesses entre l’arbre des poulies et celui du treuil, rapide et très puissante.
- Les arrêts automatiques aux fonds de course sont commandés par un écrou fileté à l’extrémité de droite de l’arbre du treuil, et qui, arrêté par ses collets réglables, entraîne par son bras la came qui commande les embrayages des poulies au moyen du levier indiqué en diagonale sur la figure 65o et arrête ainsi automatiquement l’ascenseur au point de sa course déterminé par le réglage des taquets. En outre, tout près du point où il quitte le tambour du treuil, le câble supporte un petit galet qui, dès que le câble mollit ou fléchit seulement de o m. îoo par suite d’un accrochage à la descente, enclenche par un rochet la came d’arrêt avec l’arbre du treuil, et l’arrête ainsi immédiatement. L’emploi des poulies à friction avec frein automatique permet d’arrêter avec précision et douceur même en pleine charge
- Les cages de ces monte-charges, en fer et en bois, sont en général (fig. 65i et 65â) légères, solides et pourvues de parachutes très simples.
- Voir aussi le treuil de Lane et Bodley (American Machiniste 26 mai 1883, p. 5).
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- Lorsque les treuils sont actionnés directement par des machines à vapeur, l’on emploie à cet effet, en général, des machines à deux cylindres, à démarrage rapide, avec arrêt et changement de marche faciles com-
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- Fig. 67a. — Pont roulant à chaînes Parsons. Détail du mécanisme compensateur.
- 34, roue calée, ainsi que le pignon 5o, sur l’arbre 4o, tandis que la roue 36, folle sur cet axe, est reliée au pignon 5o par la transmission 4a , 43, 44, à train de White 45, 46,47, dont l’axe 48 est calé sur l’arbre de levage 4i par le manchon 49. Comme les roues 45 et 5o tournent dans le même sens, avec des vitesses égales à celles des roues 34 et 36, il en résulte que, tant que ces vitesses sont égales, le système 46,48, 47 tourne d’une seule pièce avec 4o et 4i; mais, dès que 45 se met à retarder par rapport à 5o, le train 48, h'], 45 se met à rouler sur 45 avec une vitesse égale à ce retard, de sorte que 4i tourne toujours avec une vitesse égale à la demi-somme absolue des vitesses de 34 et 36, laquelle est, en raison de la continuité de la chaîne 3o (fig. 669), indépendante des mouvements du pont. 56, arbre de commande du roulement du pont, dont l’un des pignons 55 est en prise avec le pignon 54 du train différentiel 53, 5a. Ce train reste immobile tant que les roues 34 et 36 tournent à la même vitesse, mais il se met à tourner dans un sens ou dans l’autre, et plus ou moins vite, suivant que l’on serre plus ou moins l’un des deux freins 34 ou 36. L’arbre 56 se termine, afin d’assurer le parallélisme du pont, par un second pignon 67 actionnant le train 64, 6a du touage sur la chaîne fixe 60.
- mander de la cabine par un câble de manœuvre. Les ligures 653 à 65y représentent sommairement les principales particularités d’un type de machines de ce genre fréquemment employé par la Compagnie Otis.
- Pour faire monter la cabine, le conducteur tourne, par sa corde de manœuvre h, l’arbre 27 (fig. 654) de manière à abaisser par la tringle 24 le tiroir de changement de marche g, et à mettre ainsi les canaux 7 en com-
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- munication avec la lumière 19 ; de sorte que la vapeur, admise par 7 (fig. 656) aux distributeurs 8 et 9, s’échappe par 6, 6 en 19. Pour descendre, le conducteur remonte au contraire g, de manière à faire communiquer 6 avec l’admission f et 7 avec l’échappement 19, et à renverser ainsi la course de la vapeur admise aux distributeurs par 6 et échappée
- Fig. 673 à 676. — Ponls roulants Dixon, à câbles et à commande hydraulique.
- En fig. 673, le pont avance ou recule suivant que l’on déplace vers la droite ou vers la gauche l’ensemble des deux pistons M® et M5, conjugués de manière que l’écartement de leurs poulies reste invariable. Le trolly t se déplace, à droite ou à gauche sur son pont, suivant que l’on déplace à gauche ou à droite de sa position moyenne l’ensemble des pistons conjugués M1 et M2. La levée du crochet F se commande par le piston M. En üg. 67b et 676, ces manœuvres sont commandées par une seule corde C’C2C3C\ continue et non brisée comme en fig. 673.
- par 7. Enfin, pour arrêter, on amène g dans sa position moyenne, indiquée en fig. 65A , où elle ferme à la fois 6 et 7 ; en même temps, la corde 36 (fig. 65A) enroulée sur 27 laisse retomber le levier 33 du frein, qui se serre automatiquement par son contrepoids 35, et maintient l’arrêt. La corde 36, dès cpie l’on abaisse ou relève le tiroir g, s’enroule sur 27, et desserre de nouveau le frein.
- Les arrêts aux fonds de course sont déterminés automatiquement par l’écrou A, A (fig. 655) fileté sur un arbre Al, commandé du treuil par les
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- Fig. 677 à 681. — Pont roulant de fonderie Kennedy. Vue par bout, coupe xx.
- Détail de la suspension de la poche.
- Plan des mécanismes de levage et de translation du pont.
- 5, arbre transversal, à pignons 7, 7, engrenant avec les crémaillères 8, 8, et commandé par son filetage allongé n, en prise avec l’écrou i5, pivoté (fig. 678) en 16, 16, sur la boite i4, guidée en 17,18, et serrée en 13,i3, sur le piston 10 des cylindres 9,9, fixés aux poutres 3 du pont. 4,4, galets de roulement du pont sur les rails 2,2. — 19, chariots à galets 20,20, dont la translation sur 21 est commandée parles cylindres 29,29, à pistons 3o, 3o, conjugués par la chaîne 3i, 32, fixée en 24 au chariot. 22, 22 (fig. 682), cylindres du chariot 20, entretoisés par 28, à pistons 23, commandant parle cadre 24, 25, 26 la evée de la poche 35.
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- pignons 39 et 40, et qui, dès sa butée sur les taquets réglables 42 et 43, entraîne, par son bras 3 le tambour 45, calé sur l’arbre 27, de manière à amener g dans sa position moyenne, et à arrêter la cabine aux points de sa course déterminés par la position des taquets 42 et 43.
- 9 lo
- pUM
- Fig. 68a à 686. — Pont roulant Kennedy. Coupes VI, VI; VII, VII; VIII, VIII (fig. 677).
- Plan du mécanisme de bascule du chariot et de la poche.
- Les moteurs delà Crâne Elevator C° actionnent (fig. 659) le tambour du treuil par une courroie dont le tendeur, si la courroie se brise, serre par sa chute le frein du treuil, et ferme l’admission de la vapeur. La machine est aussi pourvue d’un arrêt automatique par fermeture de l’admission en cas de relâchement du câble
- 61 Voir aussi les machines de Moore (Scientijîc American, 11 août i885, p. 227) e.t de Ulrich ( American Machinist, 9 juillet 1891).
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- Fig. 687 à 690. — Grue à iingols Scail’e.
- Vue par bout. Elévation. Coupe ss (à grande échelle) et plan du coulisseau Ee.
- (fig. 691), cylindre moteur, à piston B, emboîté dans un manchon Ce, qui porte la tige supérieureD guidée en E dans le cadre Ecf, avec anneau en deux pièces g, serré en n sur le collet g' de A, et roulant sur A par les galets n. — C, manchon renfermant le réservoir d’eau sous pression W, constitué par un tube d’acier dans le haut duquel débouche le tuyau de l’accumulateur l, à garniture ü2, accessible par l’ouverture L. — H, bras fixé à G , entraînant par jj' le cadre Ee' dans sa rotation commandée par la chaîne rr\ à moufles hydrauliques SuSV, qui passe sur la roue p, solidaire de J, est attachée en w sur A, et dont les poulies v et v' se meuvent toujours en opposition. M, cylindre recevant l’eau sous pression par m~, et commandant la translation du chariot porteur II sur le bras H.
- Ponts roulants. — La Morgan Engineering C°, d’Alliance (Ohio), a entrepris avec succès la construction des appareils de levage de grande puis-
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- sance, notamment celle des ponts roulants mécaniques et électriques®. On peut citer comme un bel exemple cle sa fabrication le pont roulant de
- Fig. 691 à 6g3. — Grue à lingots Scaife. Détail des cylindres A et B. (Même légende qu’en fig. 687.)
- 100 tonnes cle l’arsenal de Washington, qui a 12 mètres cle haut sur 18.de portée®.
- Ces appareils se distinguent par un grand nombre de dispositions ingé-
- O La Lumière électrique, 3 mars 189 A, p. h 07. — ^ American Machinist, 12 et 19 juin 1890.
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- pieuses, parmi lesquelles nous signalerons en particulier celle des freins automatiques représentée par les figures 660 à 669.
- Les bandes CC des deux freins sont serrées par l’avance du sabot c, pins rapide que celle du tendeur b, quand les coins 00 , conjugués par une tige N, laissent tomber les contrepoids I des leviers F. Pour manœuvrer ces
- Fig. 69/1 et 690. —- Derrick à vapeur et à main de VAmerican Hoist and Derrick C" (Chicago).
- Fig. Derrick à vapeur, avec bras assez haut pour l’érection de deux étages d’un bâtiment; après quoi, l’on monte le mât sur des pylônes en bois. Le bras, incliné vers le mât, est en deux longueurs de bois, maintenues à l’écartement par des pièces de fer, avec voies en fer, sur lesquelles roule le chariot commandé par le treuil à vapeur. Quand on lâche ce chariot, il roule vers le mât. Le treuil est à deux tambours, commandant l’un la levée, l’autre la translation du chariot, par des câbles renvoyés le long du mât et du bras au moyen de galets. Puissance, 5 tonnes; hauteur du mât, 22 mètres; longueur du bras, 16 m. 5o; hauteur du bras, 12 mètres. Prix, 2,âoo francs.
- Fig. 6g5. Derrick à bras, avec treuil à deux tambours, l’un pour le levage, l’autre pour la volée, tout en bois, monté sur pivot, et maintenu en haut par des haubans et une plate-forme analogue à celle %• 699.
- freins, ainsi que la commande de marche des treuils correspondants, on emploie les deux arbres carrésj et j\ dont les secteurs l et V commandent, par mo et wi'o', les transmissions np et n'p' dont les fourches r et r' actionnent respectivement les embrayages de levée r et de descente r' des reuils.
- La fourche r' est, en outre, reliée par wM à la tige N, de manière que
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- son premier mouvement ait pour effet après le débrayage de s de serrer les freins comme en fig. 661, et d’arrêter les tambours; puis, pour la des-
- Fig. 696. — Derrick tubulaire à vapeur de ïAmerican Hoist and Derrick C°.
- Tout eu tubes d’acier armés, ne dépassant pas 6 mètres de longueur, assemblés par joints à baïonnette, très légers, avec contrefiebe 'en bois permettant de placer le treuil à une grande distance. Puissance, 20 tonnes; hauteur du mât, 24 mètres; longueur du bras, 22 m. 5o. Prix, 5,000 francs.
- Fig. 697. — Derrick en bois à longue portée de VAmerican Hoist and Derrick C°.
- Manœuvré par deux câbles : l’un en haut ,j>our la volée, l’autre en bas, pour la levée, avec armatures octogonales^fig. 698) facilitantd’utilisation des bois.
- cente, la continuation de ce mouvement amène la tige N encore plus à gauche qu’en fig. 660, et embraye le mécanisme de descente, dont l’action entraîne les treuils, malgré la résistance des freins, que l’on peut
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- cl’ailieurs en partie relâcher par l’emploi d’un second plan incliné en sens contraire de O, et lui faisant suite.
- Dans les grands appareils de M. Morgan, le pont est porté sur ses voies par des trucks à deux roues FF (fig. 663 à 665) et à balanciers E, permettant de franchir sans chocs ni déformations les inégalités de ces voies.
- Fig. 698 et 699. — Armatures des mâts de Y American Hoist and Djrrick C° pour les types fig. 697 et 695.
- Fig. 700. — Armature de mâts de Y American Hoist and Derrick C°.
- et le chariot est, de meme, porté sur les voies du pont par deux trucks à quatre roues chacun.
- Dans certains cas qui exigent une manutention très précise et très sûre de la charge comme, par exemple, pour les poches de fonderie, M. Morgan emploie le mode de levage particulier représenté par les figures 666 à 668, et qui consiste à suspendre la charge à une crémaillère Ee(fig. 668) guidée entre quatre paires de galets G, disposées, sur les montants HH, à un écartement suffisant pour assurer à la crémaillère un guidage parfait.
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- Fig. 701 à 70A — Derrick tubulaire de F. Milliken. Élévation. Coupe du mât. Détail du haut et du bas du mât.
- A, mât tubulaire formé de six fers 10, à rivets la et nervures 11, à pivot i4, sur socle i5, recevant en 29 l’articulation 28 du bras B, également tubulaire, et suspendu par 3i, 3a, à la corde 35, 21, a4, de la volée. 38, corde à renvoi 16, concentrique à A, commandant par le mouflage D 27 la corde de levage 34, 26. — 20, 20, haubans du chapeau 18.
- Cette crémaillère commandée, de la dynamo I, par le train 15, 16,17, 18, porte directement la pince de levage manœuvrée par le carrelet 1 2 et le pignon U.
- Quant à la translation du treuil sur le pont, elle est commandée par la
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- dynamo D, au moyen du train 2, 3, 4, 6, 5, conjuguant les deux galets
- Le mécanisme d’entrainement du pont roulant à chaîne ou à. corde de Panons est, fig. G69 et 6-72, des plus ingénieux.
- La chaîne 30, partant de la poulie motrice 31, y revient par les renvois (33, 34, 33, 32, 35, 36, 35), faciles à suivre sur la figure 669, de sorte cpie les roues 34 et 36 tournent, quand le pont est immobile, avec
- Fig. 706. — Derrick à vapeur de Mundy.
- des vitesses égales et contraires. Au contraire, 36 tourne plus ou moins vite que 34 suivant que le pont s’éloigne ou se rapproche de 32; et, réciproquement, on fait avancer ou reculer le pont en retardant ou accélérant la vitesse relative de 36 au moyen d’un frein.
- Les roues 34 et 36 commandent l’arhre de levage 41 par un train égalisateur représenté en figure 672, et disposé de manière que sa vitesse reste invariable malgré les mouvements du pont. A cet effet, la roue 34 est calée, ainsi que le pignon 50, sur l’arbre 40, tandis que la roue 36,
- e) A signaler les commandes des ponts roulants de Sweet (American Machinist, îa février 1891, p. h); de Box, par cordes et engrenages à friction (Idi3 octobre
- 189a); des Philadelphia Engineering Works (.Apple-ton’s Cyclopœdia, Sitpp., p. 15g). Voir aussi la Railroad Gazette du io juillet 1891, p. 479.
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- folle sur cet axe, est reliée au pignon 50 par la transmission 42, 43,44, à train de White 45,46, 47, dont Taxe 48 est calé sur l’arbre de levage 41 par le manchon 49. Comme les roues 45 et 50 tournent dans le même sens, avec des vitesses égales à celles des roues 34 et 36, il en résulte que, tant que ces vitesses sont égales, le système 46, 48, 47 tourne cl’une seule pièce avec 40 et 41 ; mais dès que 45, par exemple, se met à retarder par rapport à 50, le train 48, 47, 45 se met à rouler sur 45
- Fig. 706. — Derrick automobile anglais de Wilson. Puissance, 20 tonnes; longueur du bras, 21 mètres; poids, 5i tonne; poids de la pièce indivisible la plus lourde, h tonnes. Prix, 82,000 francs.
- avec une vitesse égale à ce retard. Il résulte que 41 tourne toujours avec une vitesse égale à la demi-somme absolue des vitesses de 34 et de 36, laquelle est, en raison de la continuité de la chaîne, indépendante des mouvements du pont.
- Ces mouvements sont commandés par un arbre 56, dont l’un des pignons, 55, est en prise avec le pignon 54 du train différentiel 53, 52. Ce train reste immobile tant que les roues 34 et 36 tournent à la même vitesse, mais il se met à tourner dans un sens ou dans l’autre, et plus ou moins vite, suivant que l’on serre plus ou moins l’un des deux freins 34 ou 36. L’arbre 56 se termine, afin d’assurer le parallélisme du pont, par
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- un second pignon 57, actionnant le train 64, 62 de touage sur la chaîne fixe 60 (fig. 669).
- Dans le dispositif fig. 670, spécialement étudié pour les petits appareils à câble, les poulies 34 et 36 sont remplacées par des tambours 34a, 36a, d’oîi le câble sans fin passe aux tambours 33a, 35a, l’un calé et l’autre
- Fig. 707. — Emploi des derricks à la construction du barrage de Convell (New-York).
- fou sur l’arbre 70, et conjugués par un train de Wbite 52, 52 (fig. 671). Comme 34a est calé sur l’arbre 40, à pignon 50, et 35a sur le manchon 71, fou sur 70, il en résulte que les pignons 45 et 50 tournent et agissent exactement comme ceux de la figure 6 7 9.
- La manœuvre des ponts roulants de Diæo?i s’opère entièrement au moyen d’appareils hydrauliques. Ainsi qu’il est facile de le voir sur la figure 673, qui représente schématiquement, l’une des nombreuses combinaisons de M. Dixon, le pont avance ou recule, monte ou descend sur la figure, suivant que l’on déplace vers la droite ou vers la gauche l’ensemble des deux pistons MG et M3, conjugués de manière que l’écartement de leurs
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- poulies reste invariable. De même, le trolly t se déplace à droite ou à gauche sur son pont suivant que l’on déplace à gauche ou à droite de sa position moyenne l’ensemble des pistons conjugués M1 et M2. Enfin, la levée du crochet F se commande par le piston M.
- On voit clairement en fîg. G 7 b et G 7 6 comment toutes ces manoeuvres
- Fig. 708. — Treuils de manœuvre roulanls Mundy, à h-uit tambours indépendants. Chaudière à 100 tubes de 0 m. 000 de diamètre. Poids, 10 tonnes. Prix, 1/1,000 francs.
- peuvent être également commandées par une seule corde G1C2C3G4, continue et non brisée comme en fig. 6 7 3, d’une façon absolument précise et desmodromique
- Comme exemple de grues et ponts roulants à manœuvre hydraulique, je citerai les appareils de levage pour fonderies et forges de M. Kennedy, dont les figures 677 à 686 représentent un excellent type(2).
- b) Voir aussi ie brevet américain de Wood, 456187, ai juillet 1891. — b) Voir aussi le Portefeuille économique des machines de mai 1892.
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- Le mouvement du pont est commandé par l’arbre 5 , à pignons 7, en prise avec les crémaillères longitudinales 8, et mis en rotation par la prise, sur son filetage allongé 11 (fig. 68 î), de l’écrou 15, articulé par les tourillons 16 (fig. 678), qui en empêchent le coincement, au bras 14 du
- 1
- Fig. 709 à 713. — Sertissage des tubes de la chaudière Mundy. La plaque tubulaire fraisée 1, puis engorgée 2, a le tube mandriné comme de 3 à puis encastré comme en 5.
- plongeur 10, actionné par les deux cylindres 9, fixés aux poutres 3 du pont.
- Le mouvement du chariot 19 sur le pont est commandé par les deux pistons 30, à chaîne unique 32, attachée au chariot.
- La levée de la poche 35 est commandée par les deux cylindres 22, et sa bascule par les deux petits cylindres 44 (fig. 686) dont les tiges 40 actionnent la poulie 37 (fig. 677). Le mouvement de cette poulie est limité à l’arc nécessaire pour la bascule de la poche par les taquets 42, 43 (fig. 679) et son axe est relié à l’un des tourillons de la poche par un joint universel bcdc (fig. 685) qui se défait de lui-même quand on pose la poche à terre, de manière à lui permettre de sortir librement de ses crochets de levée 34, 34 (fig. 682).
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- L’eau sous pression, amenée (fig. 677) par les tuyaux h7, articulés en 48, passe à ceux 54, 55 du pont parle raccordement 50, à distributeur 53, 52 (fig. 683).
- L’un des systèmes de grues hydrauliques les plus employés aux Etats-Unis dans les aciéries et les fonderies est celui de M. Holly, déjà ancien, et
- Fig. 71A — Treuil double à manège de VAmerican Hoisting and Derrick C°, à deux vitesses et deux tambours : un pour la levée et l’autre pour la volée du derrick.
- qui a reçu, depuis la mort de ce célèbre métallurgiste, de nombreuses modifications. Les figures 687 à 693 représentent l’un de ces types, des plus récents et des mieux étudiés, du à M. Scaife.
- Le mât de la grue se compose de trois parties : un cylindre moteur A, avec piston B, emboîté dans un manchon G, qui constitue la partie médiane du mât, et qui porte la tige supérieure D, guidée en E dans le cadre YjgJ, avec anneau en deux pièces g (fig. 691) serré sous le collet a' de A, et roulant sur A par les galets n. Ce cadre neutralise toutes les réactions verticales de D, qui n’ont ainsi aucun effet sur le collier F de E.
- La partie médiane C du mât renferme un réservoir'd’eau sous pression
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- kk' (fig. 69a), constitué par un tube d’acier, dans le haut duquel débouche le tuyau de l’accumulateur ll, à garnitures ic2, accessibles par l’ouverture L, et qui n’empêche en rien la rotation du bras H, fixé à C, laquelle rotation entraîne par jj' le cadre Ee\ Cette rotation est commandée par la chaîne rr\ à moufles hydrauliques sv' sV, qui passe sur la roue p, solidaire
- Fijj. 71b. — Treuil à vapeur Ylundy, à h tambours indépendants, embrayés par h leûers à secteurs, avec h pédales à frein qui serrent automatiquement quand on débraye.
- de f (lig. 691 ), est attachée en w à A, et dont les poulies v et v’ se meuvent toujours en opposition, tantôt dans un sens, tantôt dans un autre (l).
- Derricks. — Il convient de signaler tout particulièrement les grues à la volée, ou derricks, employées presque universellement pour la construction des maisons. Ces appareils, dont les figures 69h à 707, qui s’expliquent
- W A citer, parmi les appareils hydrauliques américains, ceux de la Yale and Town Manufacturing C° (Journal of the Franklin Inst., août 1883 ) ; de Ridgeway (American Machinist, 26 mars 1891); de Graves (Ame-
- rican Society of Mechanical Engineers. Tracs., vol. XII, G décembre 1890, p. 782) el de Kennedy (Portefeuille économique des machines, mars 1892).
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- suffisamment par leurs légendes, représentent les types les plus usités, sont très rustiques, d’un maniement et d’un transport très aisés, et peuvent, comme l’indiquent ces figures, se prêter avantageusement aux circonstances les plus variées
- On peut encore faire rentrer dans la classe des derricks la petite grue à
- Fig. 716. •— Grue à foins Short.
- Art, base portant un niât B2B', pivoté sur a' par Z», maintenu par A'itV, avec bras c, armé par C4C5E. ib\ corde cle levage, et c°, corde de translation du chariot D sur cld.
- foins (fig. 716 et 717), d’un type fréquemment employé dans les fermes, et cl’un emploi très commode, concurremment avec les transbordeurs(flay Carriers) dont les figures 721 et 722 représentent un excellent type.
- Les treuils à vapeur employés avec ces derricks ou dans les montages de ponts sont, en général, à plusieurs tambours indépendants, qui leur permettent de desservir plusieurs appareils ou manœuvres avec une grande facilité; les ligures 708 et 71 5 représentent deux de ces appareils, l’un fixe
- IB Voir aussi la Revue generale des sciences, 28 mai 189/1, P* 353; La Nature, i3 octobre 189/1, p. 311 ; le Scientijîc American Supp., 1/1 avril 1883, p. 6009. A citer aussi les appareils français de Borde et Averly
- Comité 15. — 1.
- (Génie civil, 21 août 1888, p. 257); de Mortel-Gossens (La semaine des constructeurs, 7 novembre 1883, p. 2 23) et de Cou-vreux et Combes (brevet français, 2A2/19, de 1869).
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- lilt'IUilERIE NATIONALE.
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- et l’autre roulant sur rails, des mieux appréciés aux États-Unis. Il en est de même du treuil à manège représenté par la figure 71 h.
- Fig. 717 à 720. — Fourche à foins Noyés, représentée ouverte pour saisir ia meuletle de foin, puis pour la décharger, puis fermée. La figure supérieure représente une fourche à 3 dents fermée.
- Fig. 721 et 722. — Chariot pour grue à foins Noyés, représenté avec crochet déclenché pour chercher la charge, puis enclenché après levage, pour la translation du chariot, à quatre roues sur portées en gaïac imprégné d’huile, n’exigeant aucun graissage, et à galet-guide inférieur. Prix, 45 francs.
- A signaler encore, dans ce genre, les petites chèvres à vapeur sur roues, fréquemment employées dans les chantiers de canne à sucre, et dont la figure 723 représente un type remarquable par sa grande légèreté.
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- L’on retrouve, appliqués sur les appareils de levage américains, un grand nombre de systèmes de freins et d’embrayages parfois très ingénieusement disposés, mais dans le détail desquels nous ne pouvons entrer ici, et dont
- Fig. 72.3. — Grue roulante Munrly. Poids, avec sa charge de charbon pour une demi-journée, i,53o kilogrammes. Charge, 260 kilogrammes. 3 (ambours : 1 pour le levage et 2 pour la volée.
- nous décrirons d’ailleurs quelques types au chapitre des mécanismes; je me bornerai à attirer l’attention sur le dispositif particulièrement ingénieux de M. Hart, représenté par les figures 7 2 li et 7 2 5. L’arbre A du treuil porte, au lieu du tambour habituel, un disque ou plateau vertical B, calé sur A, et un disque D, entraîné à rainure et languette par l’étoile C, et incliné, par la prise de son collet sur les galets du manchon F, de manière que la corde de levage soit constamment pincée et tirée entre la partie supérieure
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- Fig. 726 et 726. — Treuil de Harl.
- A, arbre portant un plateau B. — G, étoile à quatre branches, calée sur A. — D, plateau ondulé, eu prise avec l’étoile C, à manchon E, roulant sur les galets du manchon F, à volant écrou G, maintenu entre II et I, et permettant de rapprocher ou d’écarter D de B. — K, butée à billes de A.
- des deux disques B et D, puis lâchée en arrivant à leur partie inférieure. Le manchon F est buté par hilles sur le plateau K, fixé sur A, et fileté de manière à permettre de régler par l’écrou G l’écartement des disques B
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- et D. L’ensemble des systèmes est recouvert d’une garde qui empêche la corde de s’échapper cl’entre le haut des disques B et D.
- Ce système permet l’emploi cl’une corde de longueur indéfinie, libre aux
- Fig. 726. — Tire-sacs Arthur (New-York).
- h, câble pincé quand on tire la corde 5, à rappel 6, ik, 7, entre la poulie 2, calée sur l’axe îo de la poulie motrice 3, et la poulie 1, à axe excentré, rapprochée de 2 par le levier 8.
- deux bouts, ainsi que de régler facilement et vivement la descente par G, sans fatiguer ni user sensiblement la corde. On l’a appliqué avec succès principalement à la manœuvre des canots sur les ponts des navires (1h
- Journal ofthe Franklin Institute, novembre 1890, p. Bk'].
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- Le treuil direct ou tire-sacs de Y Arthur C°, représenté par la figure 726, fonctionne aussi par le pinçage de son câble à saisi, quand on tire la corde 5, entre la poulie 2, calée sur l’axe 1 0 de la poulie motrice 3, et les mâchoires de la poulie folle 1, appuyée sur 2 par son levier 8.
- Palans. — Les variétés de palans, moufles, etc., sont, il va sans dire, extrêmement nombreuses aux Etats-Unis. Au premier rang de ces appareils,
- Fig. 727 a .780. — Palan différentiel Moore.
- Coupe orthogonale 2-2 et détail du cliquet de retenue.
- E et F, poulies à chaîne H, folles sur les douilles fixes G de l’axe C, et à dentures F' et E', dans lesquelles roulent les pignons 12 et 13, solidaires l’un de l’autre, et fous sur la bague i4 de l’excentrique u, à galets deroulement 12. — 16, cliquet de l’excentrique 11, qui, lorsqu’on lâche la corde de la poulie de levage D, empêche les galets 15 de rouler en sens contraire du levage, de sorte que le frottement de la bague îk sur la roue 12, i3 empêche la descente de la charge.
- il faut placer les palans différentiels de Moore, si répandus dans le monde entier, et dont les figures 727 a 780 représentent l’une des meilleures dispositions. Ce palan se compose de deux poulies à chaînes E et F, folles sur les douilles fixes G de l’axe C, et à dentures intérieures F' et E', dans lesquelles roulent les pignons solidaires 12 et 13, fous sur la bague libre 1 4 de l’excentrique 11, à galets antifriction IG. La chaîne de levage H, au bas
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- de laquelle la charge est attachée par une poulie, entoure les poulies E et F de manière quelle tende à les faire tourner en sens contraires. Il en résulte que, si l’on désigne par E', F', 12 et 13 le nombre des dents des
- Fig. ^31 et 732. — Palans Box.
- engrenages correspondants, les poulies E et F se déplacent l’une par rapport à l’autre de a =^ —— — L__ü tour par tour de C. C’est ainsi que, pour
- E'= 28, F'=38,13 = 22, et 12 = 32, on trouve a = -A.
- 1 O
- Afin d’assurer la fixité de l’arrêt automatique de la charge en un point quelconque de sa course dès qu’on lâche la corde de levage passée sur D, l’excentrique 11 porte un cliquet 16, qui empêche les galets 15 de rouler en sens contraire du levage; le frottement de 14 sur la roue 12, 13 empêche alors toute descente de la charge autrement qu’en agissant sur D.
- Le palan de la Box C° représenté par la figure 7 31 appartient à la classe déjà nombreuse des palans avis sans fin^h La chaîne de levage passe sur
- a) Verlinde (Revue générale des machines-outils, janvier 1888, p. 3o). Paris, Evrard et Cornevin (Portefeuille des machines, mai 18B6, août 1 888). Burton ( The Engineer, 26 août 1892 , p. 169).
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- une seule poulie, solidaire de l’une des deux roues hélicoïdales du palan, qui sont conjuguées à la fois par deux pignons et par leurs deux vis sans fin, l’une à droite, l’autre à gauche, dont les poussées s’équilibrent sur leur axe. On a ainsi, outre cet équilibrage, l’avantage de répartir le travail de la levée sur deux pignons hélicoïdaux moins fatigués qu’un seul. Pour doubler la puissance du palan, il suffit de fixer le crochet de la chaîne dans le maillon indiqué sur la ligure au bas des flasques, et de passer une
- Fig. 733. — Palan de YEnergy Manujacturing C° (Philadelphie).
- Quand on tourne la poulie de levage I suivant la flèche U, l’excentrique 5 laisse le frein h, entraîné par son frottement sur 2, s’écarter un peu de 2 ; mais, dès que I tourne en sens contraire, k, rappelé par son ressort 7, s’arc-boute et cale I, de sorte qu’il faut, pour descendre la charge, tirer la corde 12, ce qui desserre k par 3, et règle en même temps la descente parle serrage du frein 9, 8.
- poulie dans la boucle ainsi formée, ce qui réduit de moitié la vitesse de la montée.
- Le palan représenté par la figure peut être considérée comme formé de la combinaison de deux appareils du type fig. 73 1 : le crochet de l’un, qui peut lever ho tonnes, marchant six fois plus vite que celui de l’autre ? au droit d’un essieu porteur plus faible que ceux de gauche. Le galet de gauche, commandé par un train de pignons, fait rouler le palan sur son pont. Les axes et le crochet pivotent sur des paliers à billes.
- Je citerai encore les poulies très simples de YEnergy Mnnufactnring C°>
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- dont le frein est fort ingénieux. Quand on tourne (fig. 708) la poulie de levage I dans le sens delà flèche U, l’excentrique 5 laisse le frein 4, entraîné par son frottement sur la couronne 2, s’écarter un peu de cette couronne, et permettre la levée de la charge; mais, dès que I revient un peu en sens contraire, 4, rappelé par son ressort 7, s’arc-houte et cale la charge; de sorte qu’il faut, pour la descendre, tirer la corde 12, ce qui desserre 4 par 3, et règle la descente par le serrage du frein 8.
- Transporteurs à câbles aériens. — Les transporteurs aériens par câbles — Cableways — sont bien connus chez nous^; mais on les emploie beaucoup plus fréquemment en Amérique pour les mines, les carrières, les usines et les exploitations agricoles, qu’ils raccordent aux voies ferrées, les défrichements de bois (logging) et les travaux publics, ou ils rendent, concurremment avec les derricks, les plus grands services. Les figures 766 à 758, suffisamment expliquées parleurs légendes, permettront de se faire quelque idée de la variété et du nombre de ces applications.
- L’un des systèmes les plus employés aux Etats-Unis est celui à’Otlo-Bleichert, exploité parla Trenton Iron C°. Je ne ferai que rappeler le principe de ce système, bien connu en Europe, et qui a été souvent décrit dans la presse technique française (‘2h Nous décrirons seulement en détail l’une des dernières formes de grip ou mâchoire employée pour attacher et détacher automatiquement la benne du câble moteur.
- Le principe de ce grip est indiqué par le schéma (fig. 788). Les mâchoires k et kf, de chaque côté du câble x, sont fixées à deux bras ou leviers a et b\ pivotés en 0 et o\ de sorte que le serrage, une fois amorcé par
- 6) A consulter, sur ces transporteurs, les Annales des ponts et chaussées de novembre 1887 : Notes sur les câbles transbordeurs aériens, système Courjon, par M. Gros, et de septembre 1888: Étude sur les câbles aériens employés aux usages agricoles, par M. P. Bonhomme; Les Annales des mines, 1884 , vol. V, p. h 3o : Etude sur les câbles aériens, par M. L.
- • Berger; La Revue industrielle, 2 3 septembre 1880 : Transport aérien, système Beer; Génie civil, îo octobre 1885 et 26 mars 1892 : Transporteur Brenier et Negret, 2 5 avril 1891 ; Transporteur Pichat, système Moret; The En-gineer, 26 janvier 189A, p. 68; Transporteur
- Uullivant; Société des ingénieurs civils, novembre 1883 : Chaîne flottante des mines de Dicido, par M. Brull; Portefeuille économique des machines, id. octobre, novembre, décembre 1891 ; Chemin à chaîne flottante d’Ain Saïda, et novembre et décembre i885: Chemin de fer à chaîne flottante des carrières de Quenast.
- W Génie civil, 29 mai 1886, p. 92 ; Revue industrielle, 17 janvier 1891, p. 28, 9 septembre 1893, p. 355; Portefeuille économique des machines, février 1882, juin 1894 ; Annales industrielles, 3 mars 1889, p.286; Chronique industrielle, 1" mars 1886, p. 207.
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- l’abaissement de k sur Je, se continue jusqu’à l’arc-boutement par la rotation des leviers entraînés par le câble, quelque soit lé sens de son mouvement.
- On reconnaît en figures 78/1 à 707 les leviers a et b, pivotes autour des axes h et g' du châssis m de la benne. L’axe h est excentré et commandé par le levier 1, à contrepoids /. La mâchoire Je est fixée rigoureusement sur a,
- /x a. xv
- Fig. 734 à 739. — Grip du cableway OUo-Bteichert.
- Vue de face, vue par bout, coupe transversale et schémas du fonctionnement.
- a et b (fig. 734 à 738), leviers pivotes en 0 et o\ sur les axes h et g du châssis A de la benne, et dont les mâchoires k et k' décrivent les arcs 1 et 2 se coupant en 3,3. — x, câble passant entre k et k'. — e, levier à contrepoids l, calé sur Taxe excentré h. — s, boulon maintenant la mâchoire k1 dans le carrelet ci1 de l’axe d\ pivoté dans b, et traversé à son extrémité de gauche (fig. 738) par un ressort pp, qui tend à maintenir b dans sa position de desserrage (fig. 787) en entraînant a par sa coulisse
- tandis que k' est fixé par le boulon s dans le carrelet cl1 de l’axe cl, pivoté dans b, et traversé par un ressort pp, qui tend à ramener b dans sa position moyenne verticale ou de desserrage, en entraînant a par sa coulisse «L Dans cette position (fig. 787) le câble x roule sur les galetsPendant le serrage, le levier c occupe la position indiquée en pointillé en figure706, oîi il est maintenu par son contrepoids l, jusqu’à ce qu’il soit relevé automatiquement par des montées y, installées aux points de la ligne où l’on veut arrêter les bennes.
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- Fig. 740 à 7/12. — Gnp Otto-Bleichert, type fig. 739.
- Elévation, vue de face, et coupe cd.
- a et 6, leviers pi votés autour des axes c et d, correspondant à ceux 0 et 0' du schéma fig. 736, et montés sur un bras mm, pivoté en e dans le palier op du châssis A, avec arcs pp et pp\ excentrés par rapport à c et d, et qui rapprochent les mâchoires k et k', guidées par les coulisses g de r et les axes n, de manière à achever automatiquement le serrage du câble x, amorcé par la descente de a au moyen du levier It et de son excentrique i'.—y, garde desserrant x, en remontant au passage l de la position (fig. 737) à celle (fig. 736).
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- Fig. 7/iâ. — Parachute à chaînes déployées. A mesure que le chariot avance, il échelonne les parachutes à des écartements égaux à la longueur des chaînes pendantes qui les relient l’un à l’autre.
- ~ Ilauling rope ( câble sans fin tracteur ). Button rope (corde à boutons).
- Main cable (câble fixe ou porteur). Hoisting rope (câble leveur).
- Ilauling rope (câble sans fin tracteur).
- Fall rope carriers (parachutes).
- Fall block.
- Fig. 7/15. — Voie Lidgerwood avec parachute Miller et bouton
- 0) Voir VAnnexe, p. 679.
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- Fig. 7/16 et rjhrj. — Exploitation d’une carrière à Tilly-Foslcr par les cableways Lidgenvood. Ensemble et détail d’un bac.
- Fig. 748. — Exploitation d’une carrière par les cableways Lidgcrwood.
- Plan montrant la position des quatre câbles, des voies et des derricks.
- Portée entre les deux pylônes, Aoo mètres; longueur totale du câble de roulage, de o m. oi3 de diamètre, 56o mètres. Débit, i4o mètres cubes de pierres par jour (Engineering News, 26 janvier i8g3 et Engineering Magazine, novembre i8<jA, p. aA4).
- Dans la variante fig. 7^0, les leviers a et b sont disposés, comme sur le schéma fig. 789, de part et d’autre du câble. Le serrage, amorcé par l’excentrique i de a, se continue automatiquement par l’entraînement de a
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- et de b, dont les arcs excentrés p et pf repoussent les mâchoires k et k\ qui se rapprochent parallèlement, guidées par les goupilles nn.
- Les transporteurs Otto-Bleichert sont, comme nous l’avons vu, très employés aux Etats-Unis, avec des inclinaisons allant parfois jusqu’à h 5 degrés, et dans des proportions souvent remarquables, avec des débits allant jus-
- Fig. 7^9. — Manipulation des pierres sur le barrage d’Auslin.
- qu’à too tonnes par heure. Je 11’en citerai qu’un exemplela ligne de la Split Road Cable C°, à Syracuse : transport des pierres à chaux sur une longueur de 5 kilomètres, — débit, 760 tonnes par jour, avec une faible pente, la différence des niveaux au départ et à l’arrivée n’étant que de 63 mètres. Cette ligne a transporté, en 1891,196,000 tonnes, au prix de ofr. 1 8 par tonne-kilomètre, tous frais compris. Ce prix est naturellement
- M On en trouvera de nombreux exemples façon parfois très hardie pour le service de
- dans le Portefeuille économique des machines voyageurs (Scientific American, 17 mars 1894 ,
- de juin i 8gA et dans VEngineering Magazine, p. 161).
- avril 189A, p. 18. On les emploie aussi d’une
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- très variable, suivant celui de la main-d’œuvre, l’importance et l’activité de la ligne, et suivant quelle est automatique ou non; il varie entre o fr. 09 et 0 fr. 3o par tonne-kilomètre; il en est de même du prix de Rétablissement, qui varie de 26,000 à 35,000 francs par kilomètre; quant aux frais annuels d’entretien, ils ne dépassent pas, en général, 8 p. 100 du prix d’établissement.
- Dans les principaux systèmes employés aux Etats-Unis : Olto-Bleichert-Lidgerwood, etc., la voie comporte en général quatre câbles: le câble fixe ou porteur (Main Cable, lig. 7^5), ordinairement du type Bleichert à torons lisses; le câble sans fin tracteur (Hauling Rope); le câble leveur (Hoisting Rope), et la corde à boutons (Ballon Rope). Les trois premiers câbles se retrouvent dans presque toutes les installations analogues en Europe; le quatrième fait partie d’un système fort ingénieux, imaginé par M. Miller pour soutenir automatiquement la corde de levage à mesure quelle se déroule du treuil de manœuvre en suivant le chariot. Ce système consiste (fig. 7 Zi3 ) à disposer sur un éperon à l’arrière du éhariot une série de chevalets ou parachutes (Fall Rope Carriers) constitués chacun par un étrier à deux galets reliant, comme on le voit en figure 7A5 , quand le chevalet est détaché de l’éperon, la corde de levage au câble-support, de sorte qu’il suffit de détacher successivement ces chevalets, à mesure que le chariot s’avance, pour avoir la corde de levage suspendue en autant de points. Ce détachement s’opère automatiquement au moyen des boutons ou taquets enfilés (lig. 7/1 G) sur la corde à boutons, et de diamètres différents, correspondant successivement aux trous percés à la partie supérieure des chevalets, de sorte que le premier bouton, à partir du départ, traverse tous les chevalets, sauf (fig. 7/16) le premier à droite sur l’éperon, qu’il détache; puis le second houton détache le second chevalet, et ainsi de suite, de manière que, à la fin du trajet, la corde de levage se trouve automatiquement suspendue à des intervalles fixés par l’écartement des boutons. Au retour, l’éperon du chariot ramasse successivement tous les chevalets.
- Ces chevalets ont avantageusement remplacé les appareils précédemment employés dans le même but, notamment les étriers à chaînes repliées ( fig. 7 h h ), et permis d’atteindre des vitesses de 1 5 à 18 kilomètres à l’heure.
- On a souvent occasion, principalement dans les districts montagneux, d’employer, comme plans inclinés automoteurs, des petits transporteurs,
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- Emploi des cableways Lidgerwood à la construction du barrage d’Àustin.
- Déblayage des coupes en forêt par le cableway Butter Lidgerwood
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- Fig. 75a et 708. — Arbres de tète et de queue du c-ablevvay Butler Lidgerwood.
- Le câble principal ou porteur, qui s’amarre au-dessus de E (fig. 753 ), passe sur la poulie A, et le câble de levage sur B; sur G, passe le câble de traction, renvoyé par E, comme on le voit en fig. 75.1.
- à câbles très simples et des plus faciles à installer, si possible entièrement automatiques, en raison du prix extrême de la main-d’œuvre. Parmi ces Comité 15. — 1. 28
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- Fig. 754 et 755. — Chariots transporteurs et chargeurs Butter Lidgerwood.
- Le chargeur (fig. 700) prend l’arbre au transporteur (fig. 754) et l’amène au quai (fig. 750), avec un très faible déplacement sur le câble.
- Fig. 766. — Cône de traction Baptisl.
- systèmes, l’un des plus simples est celui à corde continue double de Huson (fig. 759) à petites bennes, ne dépassant guère 60 kilogrammes, régulièrement réparties sur les deux brins de la ligne, de manière à équilibrer le poids de leurs caisses.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- Ces caisses sont suspendues par une barre pivotée dans la portée B (fig. 76A) d’une pièce d’attache ou clip, reliée par des boulons E à un étrier C. Cet étrier, facile à remplacer, saisit le câble, et a ses trous FF
- Fig. 767. — Treuil Lidgerwood de 5o chevaux : deux cylindres à vapeur de 0 m. a5o X 0 m. 25o, avec treuil à U tambours indépendants. L’avant, de 0 m. 60 X 1 m. i5 de longueur, pour le levage; le médian, de 0 m. 750 X lin. 23, pour le roulage; les deux d’arrière, près de la chaudière, de 0 m. h60 X 0 m. 535, pour le chargement, le roulage et la levée à quai.
- traversés par les boulons E, ainsi que les œillets des boulons AA, qui serrent le câble entre C et la pince D, à surface moulée sur ses torons.
- A la partie supérieure de la ligne, le câble passe (fig. 768), comme au bas (fig. 766), sur une poulie à mâchoires automatiques réglables (fig. 76 b). Dès qu’elle y arrive, la benne a (fig. 768) sa tige saisie par une roue dentée, qui la maintient verticale, et lui fait entraîner, par une butée 5 ressort, un chargeur à galets porté par un rail circulaire incliné, dont une
- a3.
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- came ouvre la trémie au chargeur, qui se déverse ainsi automatiquement dans la benne, puis revient, lâché par la benne, à sa position primitive de chargement. La roue dentée porte, en outre, un frein qui permet d’arrêter ou de ralentir à volonté. Arrivée au bas de la ligne, la tige de la benne rencontre d’abord (fig. 767) un petit chariot latéral, dont une barre
- Fig. 768. — Transbordement des arbres en rivière, par le cableway Lidgerwood
- et Butter.
- l’amène de verticale à la position perpendiculaire au câble; puis, entraîné par le clip de la benne au moyen d’une butée articulée, ce chariot passe de la position figure 766 à celle de la figure 767, où il amène la tige de la benne en prise avec une roue dentée analogue à celle de la figure 768, après quoi le clip lâche la butée du chariot, que son contrepoids rappelle dans la position primitive fig. 766, et la roue dentée fait, comme on le voit en figure 766, basculer la benne, toujours entraînée par le câble.
- La figure 769 représente un chargeur intermédiaire, que l’on peut
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- placer en nn point quelconque delà ligne, et qui fonctionne comme celui du plan supérieur.
- Les appareils Huson sont très répandus; on en compte environ go ki-
- Fig. 759. —Ensemble de cjtbleway Huson de Pay-Rock à Silver Plume (Colorado).
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- lomètres; ils peuvent, à la vitesse cle 1 mètre environ par seconde, débiter, avec des bennes de 6 o kilogrammes, environ 2 6 tonnes de terres par jour.
- Fig. 760 et 761. — Chevalement double pour cableway Huson.
- Fig. 762 et 768. — Chevalement simple pour cableway Huson.
- On se fera une certaine idée de l’application des transporteurs à câbles dans les exploitations forestières par les figures 760 et 768 qui représen-
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- tent des applications du système Butter, exploité par la Compagnie Lid-
- Le câble porteur fixe {Main Cable), passé sur un palan A (fig. 762), est tendu entre deux arbres, écartés de 200 à 2 5o mètres, par un moufle amarré à un tronc d’arbre. Sur ce câble, roule le chariot (fig. 7.5A), dont la translation est commandée par un câble de traction (Outlaut Ropc) renvoyé par les palans C et E, et le levage par la Hoisting Rope, à palan B. De
- Fig. 76/1. — Suspension du cableway Huson
- Fig. 765. — Mâchoire de poulie Huson à serrage réglable par une butée à vis.
- l’un des arbres, celui qui se trouve près de la voie ferrée (fig. 761 et 7 5 2 ), partent en outre deux autres câbles: l’un fixe, le câble de chargement {Loading Cable), sur lequel est attaché le chariot fig. 755, et la corde de levage de ce chariot, passée sur le palan D (fig. 752). Après avoir transporté les billes de bois par le chariot fig. 75A à la portée du chariot chargeur fig. 7 5 5, on les charge sur les wagons au moyen de ce dernier chariot, pendant que le grand chariot fig. 75A va chercher de nouvelles billes.
- On emploie comme force motrice une machine à trois treuils (fig. 757)
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- de Ao à 5o chevaux. Chacun de ces treuils est indépendant des autres, avec embrayage à friction et frein. Le premier, à l’avant, commande la translation du chariot principal (fig. 754), et le second son levage; le troisième est à deux tambours indépendants, commandant l’un la translation et l’autre la levée du chariot de chargement (fig. 755).
- Fig. ’yfiC». — Cablcway Huson. Bas de la ligne. Bascule de la benne.
- Dans certaines exploitations, notamment en Louisiane, on traîne des billes à de longues distances, jusqu’à 1 kilomètre en pleine forêt, en les tirant par un treuil à vapeur à l’aide d’un crochet protégé (fig. 756) par un cône en acier. On traîne ainsi des arbres entiers, de 90 mètres de long, à travers tous les obstacles, à la vitesse de 2 m. 5o à 3 mètres par seconde.
- Le système tout récent de M. R. Lamb (fig. 770) est remarquable par la simplicité de son ensemble et par le caractère ingénieux et pratique de ses détails de construction (Voir Y Annexe, p. 581).
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- Le câble fixe C, de o m. 095 de diamètre, à torons lissés et en longueurs de 1/10 mètres, est supporté par des encorbellements constitués chacun par un fer à T (Aab), fixé au poteau ou à l’arbre B' à environ 5 mètres du sol: au bas, par une fiche c, et à la partie supérieure par deux crampons recourbés C h, articulés en e à un sabot cl' (fig. 780et 78 1 ),
- Fig. 767. — Cablëway Huson. Bas de la ligne. Engagement de la benne.
- attaché sur a par deux boulons f et un étrier g. Les milieux j des crampons c sont réunis par une chaîne h, tordue cle maiiière à les rapprocher sur B, et qui porte les poulies J du brin de retour du câble de translation H.
- Le câble repose sur un support formé par un bloc D, à section demi-circulaire (lig. 77/1 ) épousant la forme naturelle de sa courbure, fixé sur a par les boulons p et son épaulementm, et couronné d’une arche o(fig. 771) achevant de canaliser le passage du câble, et fixée sur D par les boulons à coins q.
- Le chariot, à deux galets porteurs ss, reçoit en r la maille du moufle
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- de levage a, et en G l’attache ou clip du câble tracteur II, formée (fig. 77G et 777) d’un bloc encastré en ww dans les flasques de la tige E du chariot, auxquelles il est fixé par une goupille c', et dont l’avant cl' pince le câble H au moyen du clip eà écrous de serrage f. Le brin d’aller du câble H, à 1 9 torons et de 0 ni. 01 3 de diamètre, est supporté, en chaque
- corbeau A, par une poulie l, suspendue par le châssis ii'g au boulon h de a, et le châssis u porte un guide l, disposé de manière à écarter sûrement F de H au passage d’un support a.
- Le moufle C3 est (fig. 782 et 788) du système Kerr, pourvu d’un frein consistant en un coin â2, que l’on monte ou descend par le levier cl3, manœuvré en e3, suivant que l’on veut lâcher ou arrêter la charge.
- La figure 78/1 représente l’ensemble du système appliqué à une ligne de 800 mètres de long. Le système est complété par des jeux de palans rattachés à des arbres de part et d’autre de la voie, et permettant de lui
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- amener les billes à la main ou en rattachant les cordes de ces palans au chariot de la voie. M. Lamb donne, comme évaluation du débit de son système, le transport en un jour, avec une équipe de six hommes, de 12,000 mètres de bois en terre-plein, et 7,600 mètres en friche.
- Fig. 76g. — Cableway Huson. Chargeur intermédiaire.
- M. Lamb a aussi appliqué, pour le transbordement des billes à longues distances, un système de Telpherage électrique analogue à ceux de F. Jenkin(1k L’appareil se toue sur un câble fixe de 0 m. i3y de diamètre, à un seul brin, remplaçant le câble toueur H, et enroulé deux fois autour d’une poulie commandée au moyen d’une transmission à vis sans fin par la dynamo que porte l’appareil. La dynamo de 5 kilowatts fait i,3Ao tours par mi-
- 0) La Lumière électrique, 5 mai 1883, p. 2,3; 16 mai et i3 juin i885, p. 827 et 607.
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- nute, et le chariot 1 o kilomètres à l’heure ; elle reçoit son courant à 2 2 0 volts par les roues motrices, et du câble principal ou porteur ; le retour du cou-
- Fig. 770 à 77/1. — Cableway en forêt Lamb. Élévation. Détails divers.
- B, câble fixe, porté par des encorbellements constitués chacun par un for à T (Aab), fixé au poteau : au bas, par une fiche c, et à la partie supérieure par deux crampons recourbés Ch (fig. 776), articulés en ee à un sabot d (fig. 780 et 781), attaché sur a par deux boulons /et un étrier g (fig. 77Z1). Les milieux,/des crampons c sont réunis (fig. 776) par une chaîne k, tordue de manière à les rapprocher sur B', et qui porte les poulies J du brin de retour du câble de translation H. — D, support à section demi-circulaire (fig. 777) épousant la courbure naturelle du câble B, fixé sur a par les boulons p, avec épaulement m, couronné d’une enveloppe 0 (fig. 773), achevant de canaliser le passage du câble, et attachée sur D par les boulons à coins q. En nF, chariot à deux galets porteurs st, recevant en z la maille a du moufle de levage et en G l’attache du câble tracteur H, formée (fig. 776 et 777) d’un bloc encastré en ww dans les flasques de la tige Fa du chariot, auxquelles elle est fixée par une goupille c', et dont l’avant d'pince le câble H au moyen du clip e', à écrous de serrage/'. — I, poulie supportant le câble H, et suspendue par le châssis c'c' au boulon h de a. — î, guide du châssis cç, disposé de manière à écarter F de H au passage d’un support a.
- rant se fait par le câble toueur et des prises de terre aux supports. C’est là une application des plus intéressantes de l’électricité, et qui paraît a priori
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- la solution la plus logique du transport en forêt à longues distances; mais nous n’y insisterons pas davantage, parce qu’elle sort du domaine de la mécanique générale proprement dite(1).
- Il faut ranger immédiatement à côté des transporteurs par câbles sus-
- I o j
- Fig. 770. — Cabieway en forêt Lamb. Vue latérale du chariot et d’un support. (Même légende qu’en fig. 770.)
- pendus proprement dits les transporteurs mixtes, où le chariot, porté par des poutres suspendues, est traîné par un câble. C’est un système qui, en principe, convient parfaitement pour les gros transports 5 poste fixe de certaines usines, dépôts de charbon s, magasins, gares de marchandises, etc.,
- b) Consulter, sur les appareils Lamb, American Sociely of Civil Engineers, Proc., août 189Û, Steam and Electric Cabieway by R. Lamb, et le Scientific American du 1" septembre 189Û, p. 137.
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- où l’on n’a pas à craindre une dépense d’établissement assez élevée, et aussi pour des installations permanentes à grande vitesse et à longues distances.
- Comme exemple de ces transporteurs mixtes, je décrirai celui de Miller et Covell, adopté par la Lidgerwoocl Manufacturing C° M.
- Dans ce système, la corde sans fin a (fig. 786) son brin supérieur guidé
- Fig. 776 à 781. — Cableway Lamb. Plan d’un support et du chariot. Détails divers. (Même légende qu’en fig. 770.)
- par des galets fixes, comme l’indique la figure 789, et son brin inférieur attaché directement au chariot b (fig. 78b) qui roule sur les voies aa'. Ce chariot porte une poulie sur laquelle passe la corde de levage d, qui va s’accrocher à l’avant du chariot, après avoir passé sous le palan e. Cette corde est supportée, à des intervalles égaux le long de la voie, par des galets ff\ très ingénieusement disposés de manière à se défiler au passage
- ^ A citer aussi celui de VAcme Steel Tramway adopté par la Trenlon C° (Portefeuille économique des machines, juin 18g4, p. 84).
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- du chariot ,puis à reprendre automatiquement ..leur place sous la corde d après le passage du chariot. A cet effet, ces galets sont portés par un bras l, pivoté autour d’un bras /3, avec galets o, roulant sur le plan incliné fixe n. Quand le chariot arrive au support /, il repousse, par sa palette cc' (lig. 785), le hras l autour de h3, malgré son poids et l’action du ressort A,
- Fig. 78a et 780. — CaWeway Lamb. Détail du palan de levage Kerr.
- //, coin que. l’on manœuvre en c3 par le levier c3d3, de manière à coincer ou non le brin c entre les galets aV. — A2, cbape recevant en/3 l’attache C3. — B3, poulie de levage.
- Fig. 78k. — Application du cableway Lamb à une ligne de 800 mèlres.
- de sorte que les poulies ff se défilent, laissent passer le chariot, puis reviennent aussitôt se placer sous la corde d, dans leur position normale, indiquée en figure 787, où h reste appuyé en f sur le talon k.
- Ainsi qu’on le voit sur cette figure, le hras l est pourvu d’une garde m, assez étendue pour que la corde d ne puisse jamais la franchir, et si, par accident, la corde passe en j, au-dessous des galets ff, quand le chariot
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- reviendra de droite à gauche en figure 78b, il tendra celte corde de manière à la faire remonter d’abord sur y, dans la position in diquée en pointillés (fig. 787), puis à faire tourner /, par la pression quelle exerce sur dans le sens de la flèche (fig. 78b), et à la remonter aussi automati-
- Fijj. 785 et 786. — Transporteur mixte Miller et Covell. Élévation et plan-coupe du chariot.
- aa, voie en fers à T. •—b, chariot avec aiguille c. — d, câble de levage, à galets supports ff. (Pour les autres lettres, voir la légende de la figure 787.)
- quement sur les galets ff. Le centrage de la corde sur ces poulies est, de plus, assuré par les guides rr' et les plans inclinés i2 iô.
- Un système de ce genre, installé au dépôt de charbon de la gare de South-Lawrence, Boston and Maine R.R, alimente, avec un mécanicien à 10 francs par jour, un gamin à 5 francs et deux manœuvres à 7 fr. 5o, soit avec une manœuvre totale de k hommes, un service journalier de 20 locomotives, ou d’une centaine de tonnes de charbon; ce qui, tous frais compris, donne, pour la dépense totale de manutention et d’entretien, 0 fr. ko par tonne. Comme la puissance de manutention de cette installation pourrait être facilement doublée, on voit que ce prix pourrait s’abais-ser à environ 0 fr. 20.
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- m
- Les Cash Carriers. — On peut encore rattacher à la classe des transporteurs funiculaires les petits appareils désignés aux Etats-Unis sous le nom de Cash Carriers, Transporteurs de monnaie, si abondamment employés dans presque tous les grands magasins pour effectuer le transfert des paquets et le change de la monnaie du caissier à l’acheteur, qui n’a pas, comme
- §) (/'
- Fig. 787 et 788. —'Transporteur mixte'AIiller et_CoveII. Détail d’un pont galetff.
- ff \ galets portant la corde de levage d (fig. 785), dont l’axe cg est porté en 7m, à l’extrémité d’un bras Z, pivoté en U, dans le support Z2, sur un axe Z3, dont le ressort k appuie constamment Z, par son galet 0, sur le plan incliné n. — /, talon de Z, appuyé normalement sur le support k'. — r/, guides amenant cZ, par i2i\ bien au droit des galets — m, garde empêchant la corde d de tomber sous Z.
- chez nous, à courir à la caisse, ni à se faire suivre d’un comptoir à l’autre par un employé porte-paquets. Cette fonction est remplie aux Etats-Unis par de petites machines ingénieuses, fort simples, d’une installation peu coûteuse, d’un entretien presque nul, et qui suffisent au service delà vente la plus active et la plus détaillée, tout en se prêtant aux exigences du contrôle le plus minutieux. Ne pouvant aborder ici la description détaillée de la plupart de ces types, excessivement variés et nombreux, je me bor-
- Comitk15. — 1.
- IMPRIMERIE NATIONALE,
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- nerai à en décrire deux types, exploités tous deux par la Compagnie Lawson, de New-Yorh, et qui sont remarquables par leur grande simplicité W.
- Le premier de ces appareils, celui de Fietter, est représenté par les figures 790 à 7 9 A , qui donnent le détail de l’installation d’un poste à l’une des extrémités de la ligne E, tendue entre deux poteaux semblables B, et
- Fig. 789. — Transporteur mixte Miller et Covell.
- Ensemble du chariot et de ses deux cordes de roulement et de levage.
- qui aboutit, à son autre extrémité, à un appareil identique à celui que représentent les figures.
- Pour envoyer le chariot F, il suffit de tirer vivement en T la corde c. Ce mouvement a pour effet de faire basculer le levier coudé u, de manière à soulever le cliquet A et à déclencher ainsi le chariot de sa prise yb, puis de
- (0 Voir la Revue générale des sciences, tion des appareils de Craf, Mansfield, Barr,
- 3o mai 1896, p. 363 et le Portefeuille éco- Newman, Weaver, Dillenbeck, Gornall, etc.
- nopiique des machines, juillet 1896, descrip- ( Voir Y Annexe, p. 682.)
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- lancer le chariot en appuyant u sur la butée f du poussoir D , qui repousse le chariot par son butoir en caoutchouc R (fig. 7 9 A). A la fin de sa course sur la tige c, le lancé de ü est amorti par le ressort f, et son mouvement tend la corde élastique a, qui rappelle D à sa position primitive quand on lâche c.
- Le chariot ainsi lancé vient, quand il arrive au bout de la voie, se
- Fig. 790 à 79/1. — Cash Carrier Fletter. Ensemble de l'installation à l’un des bouts de la voie E.
- Elévation. Coupes 2, 2-3, 3 et détail du chariot.
- cc, corde à poignée T, guidée en nn, à galets v', fixés en B, et t, fixés à l’extrémité^P du bras AC, et attachée à l’une des extrémités du levier u, pivoté sur le coulisseau D/- de C. —a, corde élastique renvoyée de t à D par a3. Quand on tire c,u, levant Z», déclenche en y le chariot F, puis D le lance sur E par son tampon en caoutchouc Br. Au bout de la voie, la patte droite y du chariot va le prendre et l’arrêter dans une pince s, analogue à celle fig. 792. — i, ressort réglable en z, amortissant le lancé de D, que le fil élastique a ramène, quand on lâche T, se renclencher en b. — H (fig. 790), pince à ressort 2 , qu’il suffit de comprimer pour retirer de F la benne Lu, attachée par cc à F.
- renclencher sans choc par t/, dans la pince élastique s, et sous le cliquet b de cette extrémité.
- L’envoyage du petit chariot Q (fig. 795) de l’appareil à simple effet de Goodfellow se fait, comme celui du précédent, en tirant en m, puis en lâchant la corde J; mais ce lancé s’effectue toujours avec la même puissance, par la contraction d’une corde élastique H, attachée en P (fig. 799) à la corde J, et en i au câble de roulement incliné B. Quand on tire la corde J jusqu’à l’arrêt de P par C, H se tend; puis, quand on lâche J, son bouton
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- R lance le chariot, comme une flèche, sur la voie B, à l’extrémité de laquelle il vient s’accrocher en z>2, après avoir eu son lancé amorti par la corde élastique s. Le caissier n’a plus ensuite, pour renvoyer l’appareil, qu’à tirer légèrement la corde v, pour que le chariot, lancé par la faible détente de s, revienne se réenclencher en aR sur H.
- La figure 800 donne le détail d’un petit chariot à bourse L, d’un maniement très commode. La bourse L, suspendue à deux leviers L3, pivotés
- Fig. 795 à 800. — Cash Carrier Goodfellow.
- Ensemble d’une voie. Détail de l’attache P et de la benne T.
- A , poteau du poste d’envoi, avec chape D, à galet c. Quand on tire en m la corde J, on tend la corde élastique Q, fixée à J en P et au fil de la voie B en t2. Quand on lâche m, la contraction de Q la rappelle jusqu’à la butée de l sur C, en lançant par R,r,a, le chariot En, à bourse L, sur la voie B, à l’extrémité de laquelle sa corne a2 vient se renclencher sur le cliquet V2, V3, V'1, après l’amortissement de son lancé par l’élastique «S, lequel renvoie le chariot en G quand on le déclenche de V2 par V. — o'Lo', bourse à corbeille tT2t, pivotée en Z, aux bras L3, articulés en Zi" aux bras T du chariot ana, et maintenue par le frottement de la plaque W, suspendue au chariot en yy, et pressée sur L par les caoutchoucs xx.
- en z, est maintenue fermée par le frottement de la plaque w, pressée par les caoutchoucs œæ, de sorte qu’il suffit de la tirer ou de la pousser par une de ses cornes 0' pour l’ouvrir dans la position pointillée, puis la refermer dans sa position cl’envoyage.
- Le caissier occupe une sorte de poste central surélevé, où aboutissent un grand nombre de voies B, qui lui apportent le bon et la monnaie des comptoirs, auxquels il renvoie le change. Dans beaucoup de magasins, le transbordeur amène à la caisse, en meme temps que l’argent et le bon de vente, le paquet vendu, qui est alors vérifié par un inspecteur installé à côté du caissier.
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- Crics et vérins. — Les variétés de crics et de vérins sont, il va de soi, extrêmement nombreuses aux Etats-Unis. Je me bornerai à signaler par deux exemples l’emploi très fréquent que l’on y fait de la vis à billes et du
- La vis du cric de Norton est (fig. 801) taillée de façon à présenter une
- Fig. 801 à 8o3. — Cric à vis et à billes et vérin de locomotive Norton.
- Un cric de o m. 660 de hauteur sur 0 m. 260 de base, avec vis de 0 m. o4o, pas de 0 m. 006, manœuvré par un levier de 0 m. 700, à butée de 32 billes en acier de 0 m. 013 sur plateaux d’acier trempé a levé, dans un essai, avec un seul homme, 18 tonnes, et avec 2 hommes, 22 tonnes, charge limite. On remarquera (fig. 802) la griffe latérale du bas, permettant le levage presque à terre.
- grande résistance à la descente, et à caler sûrement la charge, malgré son pivotement sur billes; en outre, le long guidage de la tête du cric sur sa colonne la protège contre tout effort latéral, de sorte que l’appareil peut fonctionner aussi bien couché que debout.
- Le cric à encliquetage de Jackson fonctionne (fig. 8oA) comme il suit : quand on abaisse le levier/ de la position figure 80 k à celle de la figure 8o5, il fait d’abord pivoter le cliquet/"autour de son axe c', de manière à embrayer sa mâchoire k' avec la barre g1, puis le cliquet inférieur cl autour de d\ de
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- manière qu’il lâche g1, et permette à c de soulever#'; puis, quand onrelèvey, cl vient reprendre g, et permettre à c de revenir à sa position primitive, sans laisser la charge descendre.
- Pour descendre lentement la charge, on pousse le ressort r (fig. 8o4 et
- Fig. 8o7i à 808. — Cric à encliquetage Jackson.
- Élévation, coupe verticale, vue par bout et détail du fonctionnement,
- aa', pied en tube d’acier./, levier articulé en c sur le cliquet de levage cc\ à faces ondulées k et 7/ et lisses U', et relié par ed! au cliquet de retenue analogue diP. —g, tige de levage, bb'b3, cadres des cliquets c et d. — r, ressort de descente lente, et s taquet de descente rapide, dont le fonctionnement est décrit dans le texte.
- 806), de manière qu’il passe de la droite à la gauche du bras —comme de figure 8o4 à figure 808 — position où il tend à ouvrir les mâchoires kk' au lieu de tendre à les fermer comme en figure 80A. Il en résulte que, en abaissant f, on monte alors librement c jusqu’au haut de sa course, où son appui sur b3 le fait basculer, saisir et soulever un peu g, juste assez
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- pour permettre à d, ainsi dégagé, de basculer sous l’action du ressort r, de manière à lâcher g et à permettre de le descendre par f. Arrivé ainsi au bas de sa course, c appuie sur d de manière à lui faire reprendre la tige g avant de la lâcher lui-même, et l’opération recommence.
- Pour descendre rapidement, l’on cale par un loquet s (fig. 806) la mâchoire d, de façon qu’à la fin de la première descente de c, la barre g soit définitivement lâchée, sans reprise possible par d.
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- LES MÉCANISMES.
- Nous nous bornerons à étudier sous ce titre les principaux mécanismes employés dans la mécanique : à savoir, les organes de transmission '.poulies, courroies, cordes, embrayages, engrenages, accouplements, et de glissement, ou de roulement: paliers ordinaires ou à billes, et leurs dérivés, non pas en général, comme dans un traité, mais en ce qu’ils présentent déplus particulier dans la pratique américaine. L’étude de ces mécanismes, même à ce point de vue spécial, exigerait, pour être complète, des développements incompatibles avec le cadre de ce rapport, de sorte que j’ai du me borner à exposer le plus succinctement possible quelques-unes seulement des particularités les plus intéressantes de ces mécanismes, en renvoyant aux sources le lecteur qui désirerait les approfondir.
- LES PALIERS.
- Les paliers de transmission les plus répandus aux Etats-Unis sont, comme on le sait, ceux du type à articulation sphérique de Sellers, qui s’appliquent toujours d’eux-mêmes sur toute l’étendue des portées rendues très longues — environ quatre fois le diamètre de l’arbre — de manière à ne les faire travailler qu’à une pression très faible, d’environ 1 kilogramme par centimètre carré. Cette faible pression permet l’emploi de la fonte au lieu du bronze pour les surfaces frottantes, auxquelles on assure facilement un graissage très efficace. Ces. paliers, dont les avantages sont universellement admis, sont suffisamment connus pour que nous n’y insistions pas davantage. Je me contenterai de décrire avec quelque détail l’une de leurs variétés, remarquable en ce que la liberté du coussinet est assurée par une sorte de suspension à la Cardan.
- A cet effet, le palier F est (fig. 809 à 81 A) monté par filetage sur une paire de boulons GG, pivotés en c’c dans l’étrier C, suspendu à la vis D7, pivotée elle-même dans l’étrier E, suspendue à la chaise A par les articulations à2, à73, parallèles à GG. La hauteur du palier F se règle par l’écrou c de la vis D, que l’on fixe ensuite en serrant par e le peigne E; et son ali-
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- gnement se règle au moyen des vis GG, que l’on fixe ensuite en les serrant bout a bout l’une contre l’autre. Le réglage du palier s’opère ainsi avec une grande facilité et très exactement, sans toucher à la chaise A.
- Le graissage des portées est toujours largement assuré. Comme exemple, je citerai le palier articulé de Cole (fig. 8i5 à 817). Ce palier, supporté
- Fig. 809 à 81A — Palier Muller. Élévation. Coupes 2-2, 3-3, k-k, 5-5, 6-6.
- A, chaise à bras aa', portant par l’étrier B b', suspendu en 6263, le palier G du coussinet F, articulé sur les vis GG. — D, vis supportant G en c, et dont on règle la hauteur par la tête d. — E, peigne à vis e, fixant ensuite D dans c.
- par les couteaux a, b, réglables en a, et maintenu par la rotule a3, serrée en a2, est pourvu d’une garniture en Babbitt b'd, interrompue en b!i pour recueillir l’huile reprise par la rondelle C de l’arbre D dans le réservoir B'3, d’où elle est amenée en b&b5 par la raclette E. Cette circulation est facilitée par les joues bs è9, entre lesquelles la rondelle C amasse l’huile qui s’écoule en B3.
- Dans le palier élastique de Wood (fig. 818 à .82 5 ), spécialement étudié pour les machines à grande vitesse, l’huile, amenée dè /c, par t, aux saignées hélicoïdales e, s’évacue par mp. La portée F, d’un métal plus dila-
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- labié que celui de l’arbre a, lui est fixée par des vis ü, et cette douille porte sur F et sur le palier A par des saillies g et /, laissant des plats h libres de
- Fig. 815 à 817. — Palier Cole.
- Coupes longitudinales et 2-a, cette dernière étant vue de droite et de gauche.
- A , chaise. BB, palier en deux pièces à joints 612, à couteau è, posé sur le support a, réglable en a', et maintenu par la rotule a2a3. — B2, enveloppe du coussinet épaulée sur B en b'b'1, avec ra dette E. — C, bague en deux pièces articulées en c.
- céder sans provoquer le grippage aux dilatations de F, lors d’un commencement de chauffage.
- Je citerai encore, comme exemple intéressant, la crapaudine à circulation d’huile de Horton (fig. 826), où les saignées hélicoïdales font, comme l’indiquent les flèches, circuler automatiquement l’huile du haut en bas de la portée par les tubes 5,5.
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- Fig. 818 à 8a5. — Palier élastique Wood. Coupe longitudinale.
- Vue par bout, coupe transversale : détail du coussinet F et de son enveloppe G.
- Ac, palier, kte, arrivée et distribution de l’huile. G, support du coussinet F, retenu par la vis/, portant sur A par de longues nervures fl', séparés par des vides hlb, et sur F par de courtes nervures centrales g, à vis de fixation ii, permettant à F de s’incliner un peu dans G. — mr, collets de la portée a. — p, évacuation de l’huile.
- Fig. 826. — Crapaudine Horton, à circulation d’huile amenée, de la chambre d’huile supérieure 2 , par les tubes 5,5, au bas de la rainure en spirale (oil way), qui la ramène en 2. — 3, garniture en cuir serrée par la bride h.
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- Fig. 827 à 829. — Collets et portées en graphite de la Graphyte Lubricating C°,
- de Jersey City.
- Fig. 83o et 83i. — Trempe des billes Simonds. Ensemble d’un bac et détail de la passoire FF1.
- A, caisse à deux compartiments B et C, communiquant par le bas de la cloison D et remplis : l’un, C, d’eau salée et l’autre, B, d’eau salée surmontée d’une couche d’huile, dont on observe le niveau par E. — F, raquette en toile métallique, à manche F1, que l’on dispose d’abord en C, comme l’indique le tracé pointillé (fig. 83o), puis que l’on amène en B.
- Je rappellerai seulement (fig. 827 à 829) l’emploi frécpient des portées et collets à garnitures en graphite, principalement pour les faibles vitesses,
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- et l’usage très répandu des métaux antifriction de toute espèce(1), dont l’un des meilleurs est le Magnolia mais qui ne diffèrent en rien d’essentiel des alliages employés chez nous, sans aucun mystère de fabrication, et sous des noms plus simples
- Fig. 83a. — Trempe des billes Simonds, procédé automatique.
- AG, auge à deux compartiments communiquant, comme en fig. 83o, par le bas de la cloison D. — H, toile métallique, à cloisons H'IP, et menée par les chaînes sans fin I, suivant Ji'Y'J't'i2, de C en B, puis hors du bac, et faisant ainsi passer automatiquement les billes de C en B. — KL, courroie et poulie motrices de I.
- Roulements sur billes et galets. — Les applications des.billes antifriction sont très répandues aux Etats-Unis, non seulement pour les vélocipèdes, où leur emploi est universel, mais à toute sorte de roulements, dont nous donnons plus bas quelques exemples.
- La principale difficulté de ces applications, celle qui en a ralenti si longtemps le progrès, est la nécessité des fabriquer industriellement des billes rigoureusement égales et sphériques et, ainsi que les chemins de roulement, en un métal capable de résister indéfiniment aux pressions de contact, dont on ne connaît pas exactement l’intensité probablement très élevée. En
- b) Consulter à ce sujet les travaux de ® Revue industrielle, 17 janv. 1891, p. 2/1.
- Dudley (Bulletin de la Société d’Encouragement P' Revue générale des chemins de fer, sep-
- novembre 18913, p. 8o4 , et Revue générale des lembre 1893. Fabrication des alliages blancs
- chemins de fer, septembre 189 3, p. 12 5 ; Revue à la Compagnie du chemin de fer de l’Est, par
- industrielle, 16 avril et 27 août 1892). MM. Desgeans et Fort.
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- Fig. 833 à 835. — Four à cémenter Simonds.
- Ensemble, détail du registre 36 et d’une cémentation.
- 3, foyer à grille 2, avec entrées d’air 5, 5 au cendrier 1, porte 18, et communiquant par les canaux 28 avec le moufle 4, à sole réfractaire 26, supportée en 27, et relié à la cheminée 3i par les canaux 29, 3o et le registre 36, à grille de réglage 35, 32. •—• 8, briques réfractaires. 6, i4, maçonnerie à chemises d’air 7, 7a, 15, 15a, et garnitures de ciment 10 et d’amiante 11. — 19, porte du moufle garnie, comme celles du foyer et du cendrier, de briques réfractaires 22, d’amiante 21 et de carbonate de chaux 20. — 12, i3, 16, plaques, tirants et fers d’armature. —-Fig. 835. — Cémentation d’une piece analogue à l’anneau b (fig. 842) cémentée en 42, 42, avec acier conservé doux en 4i, par la protection d’une couche 43 de gomme et de sulfate de cuivre.
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- Angleterre, on emploie en général, pour la fabrication des billes, de l’acier dur, ou acier à outil, et l’on part d’une barre d’acier dont on débite, au moyen d’outils fort ingénieux, des billes qui sont trempées, polies au rouge,
- -—7
- u—;
- Fig. 836 et 887. — Polisseur de biiles Simonds.
- 5,6, meule à gorge 10, alimentée d’huile et d’émeri par 10, tournant sur le marbre fixe 1,2,3, à gorge 9 il, évasement, ayant pour objet de faire pivoter les billes 8 , six fois par tour de la meule.
- puis triées avec une approximation d’un millième de pouce en diamètre (om. 02b)
- Aux Etats-Unis, M. G.-F. Simonds, qui s’est fait une spécialité de la
- 6) Gustave Richard, Traité des machines-outils, vol. I, p. ihh, Tours à billes, de Taylor Hubert, Cooper, Hoffmann, Hillmann.
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- Fig. 838 et 839. — Machine à roder les billes de la Cleveland Machine Screvo C°.
- Elévation, coupe et détail de l’indicateur.
- E, meule à émeri, fixée au plateau d de l’arbre e, à crapaudine/, sur bi le g', réglable par le train JigGF, à aiguille indicatrice k, dont la vis G, butée en HH' sur le bâti, fait écrou en I dans le châssis Fff. — 6, poulie à manchon Ml, rainuré en m sur e et supporté par le bras LL'L2 du bâti. 0', poulie faisant tourner par wUt (fig. 84o) le tambour T, guidé et soutenu en Yvv', concentriquement au cône Q. —• Q', levier à rappel permettant d’abaisser le cône Q. — q\ butée limitant la levée du cône Q. — N, anneau de garde suspendu par des bras O au manchon 0 de q, et constamment soulevé sur T, par le ressort sls5 et le train sRp. — r1 (fig. 84o), levier à cliquet r2, permettant d’abaisser ou de soulever simultanément N et Q par Rs.
- fabrication de ces billes et de leurs applications, emploie, au lieu d’acier d’outils, de l’acier doux Bessemer, à 0,1 op. 100 de carbone, qui coûte beaucoup moins cher, cémenté et trempé d’une manière spéciale.
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- La trempe des billes s’opère dans un double bain composé d’eau salée surmontée d’une couche d’huile. Ce bain est renfermé dans une caisse A
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- Fig. 8Ao. — Machine à roder les billes de la Cleveland Machine Screw C".
- Vue de face.
- Y, trémie qui, lorsqu’on la retire de droite à gauche, a son ouverture y (fîg. 84i) démasquée par sa fermeture z à plateau Z, en prise avec la crémaillère W du banc. ( Pour les autres lettres, même légende qu’en fig. 838.)
- (fîg. 83o), divisée par une cloison D, qui ne descend pas jusqu’au fond, en deux compartiments C et B, communiquant par le bas, et renfermant l’un de l’eau salée, l’aütre de l’eau salée surmontée d’une couche d’huile, dont Comité 15. — i. 2 5
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- Fig. 841. — Machine à roder les billes de la Clevelancl Machine Screw C°. Plan de la table d’enlevage. (Même légende qu’en fig. 84o.)
- Fig. 849. — Palier à billes Simonds.
- A, arbre, a, bague roulant sur huit rangées de billes, dont 6 porteuses c' et deux de butée c, maintenues entre des portées bb, à anneau dd, et manchon BD, réglées par les vis ee, avec butée centrale a'.
- on observe la séparation parle regard E. On laisse d’abord tomber les billes dans le compartiment C , au fond duquel elles se ressemblent dans la ra-
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- quette F (fig. 831); puis, après quelles y ont séjourné le temps voulu, on les amène dans l’huile par F, de sorte que les billes subissent successivement les deux trempes : à l’eau, puis à l’buile, sans passer au contact de l’air. On obtient ainsi, à la suite du refroidissement brusque et du durcissement extrême de la surface de la bille, un refroidissement intérieur par l’huile
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- Fig. 8/13. — Palier à billes Simonds, à cinq rangées de billes c et c et butée a, avec une seule rangée de vis de réglage e.
- assez lent pour ne pas déformer la bille, et sans y provoquer des tensions moléculaires dangereuses pour sa résistance.
- La figure 832 indique comment on peut rendre ce procédé de trempe continu en faisant passer du compartiment C à C, sous la cloison D, les billes posées sur une toile métallique sans fin, H.
- La cémentation des billes et des chemins de roulement s’opère dans un four spécial, dont le principe est suffisamment indiqué par la figure 833. Ce four se distingue par le soin que l’on a pris d’en diminuer le plus possible le rayonnement par des chemises d’air 15 , 3 8 et 7 et des enveloppes d’amiante et de ciment, et d’y interdire l’accès de l’oxygène ou de l’air au laboratoire 4, qui ne reçoit guère, du foyer 3, autour des caisses de cémentation 40, que des gaz brûlés amenés par les canaux 28, 29 , dont le tirage se règle très exactement par le registre à grille 35. La température du moufle 4 ne dépasse guère 750 degrés environ. On est arrivé à régler l’action et le degré de cette température relativement basse avec assez de précision pour cémenter les pièces exactement au degré voulu, avec une
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- faible dépense de combustible, et aux endroits voulus, en recouvrant les endroits à ne pas cémenter (fig. 835) d’un enduit de gomme et de sulfate de cuivre très adhérent, qui ne se crique pas au feu.
- Fig. 844 à 846. — Petits paliers Simonds. Palier courant et palier en bout avec butées, palier courant sans butée. — Fig. 844 et 845. — 6,5, anneau à billes de butée îo, à gorge formée parles portées 7, 7 ou 15, ai, réglées parles bouclions i3 ou 19 , ao. — la, billes porteuses. 9, 9 ou 16, 17, garnitures contre la poussière. — Fig. 846. — 8 manchons à bouchons 10, avec garnitures îa, i3. — a, bague de roulement des billes 11, fixée à l’arbre 1 par la vis 4, 5, à téton 6,7.
- Quant aux billes laminées à chaud par une machine à forger analogue à celle qui figurait à l’Exposition de 1 889 on les finit dans un polissoir dont le schéma (fig. 836) fera comprendre le principe. Les billes y sont roulées, entre le disque tournant 5 et le marbre fixe 21 dans une gorge
- W Portefeuille économique des machines, nouvelle machine de Simonds (brevet anglais
- mars-avril 1889. Bulletin de la Sociétéd’encou- 14297, de 18g3) et celle de Gould (brevets
- ragement, février 1890, p. io4. Voir aussi la anglais 10201 et 19016, de 1889).
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- Fig. 8^7. — Plateaux de butée à billes Simonds.
- A , arbre à collet A', avec plateaux B, à anneaux de roulement c, opposés à ceux b des plateaux fixes G/, [réglés par les écrous G1. — g, fourrures en caoutchouc compensant les inégalités des plateaux.
- Fig. 848 et 84g. — Tracé Miller, pour le roulement sans glissement des billes sur plateau.
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- en fonte alimentée d’huile et de rouge d’Angleterre parles saignées 10, et dont les parois sont inclinées de façon que les billes pivotent autour d’un axe instantané zz, constamment variable entre les limites xæ et ijy. Les
- A.
- Fig. 85o. — Exécution du tracé Miller par un même outil de tour a,
- différemment incliné en b, c et â, suivant le rayon des gorges.
- Fig. 851. — Tracé Renouf.
- Étant donnés les diamètres des billes et du cercle de roulement du centre des billes, on trace un cercle de ce diamètre passant par l’axe de rotation, on mène, de ses intersections avec cet axe, des tangentes extérieures et intérieures aux billes, qui constituent les génératrices des gorges de roulement.
- évasements 11 font que cet axe change brusquement au moins quatre fois par tour de la meule 5. On obtient ainsi un rodage absolument uniforme et sans facettes.
- Nous citerons encore la remarquable machine à polir les billes de la Cleveland Machine Screw C° (fig. 838 à 841), dans laquelle les billes sont prises dans une voie ou gorge annulaire ménagée entre la garde N et le
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- Fig. 85a à 856. — Tracé des roulements La Casse.
- Fig.; 855. e2, circonférence passant par les centres de deux billes diamétralement opposées. eV, tangentes menées de ces centres à la circonférence e3, de diamètre égal à celui d’une bille. Les parties” eV* des droites eV sont les génératrices des roulements ^fig. 852). pour des billes de diamètre e3. Si, en prenant e pour axe de pivotement, on mène e° et e10, de e" et e12, tangentes en e'V, à la circonférence e'\ les segments e'V0sont les génératrices des roulements de rayon e1, sur billes e8(fig. 854). e17, grosse bille, à roulement défini par les segments extérieurs e18e19 des tangentes e20e22, menées de e11 e12, aux points e22e23 de e17. — Fig. 856. —Tracé spécial aux paliers de butée./1, bille./, axe de pivotement. Les tangentes /8/9/10. • • menées à la circonférence /7 par ses intersections avec les droites du faisceau /5/°... déterminent les génératrices des roulements correspondants aussi éloignés que possible de /
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- bord du cône Q, légèrement excentré par rapport à la meule d’émeri E, dont la distance à N est rigoureusement réglée par un indicateur à aiguilles z, suivant le diamètre des billes. Ces billes, ainsi roulées et rodées entre la meule et le bord du tambour T, animé lui-même d’une rotation lente, sont ensuite déversées après rodage, par un coup du levier Q', abaissant (fig. 84o)
- Fig. 857 à 859. — Portées pour essieu de vélocipède Simonds, coupe longitudinale et détail de la cage des Mlles.
- 7, essieu, h, moyeu de la roue, avec collets 3, 3.— 8, 10, cages à billes 2, maintenues par les trous iq de leurs faces 9,9, sur les roulements 5 et 2, réglables par l’écrou 6.
- Fig. 860. — Essieu de vélocipède Bell et Moore.
- 1, moyeu reposant par les billes 5,6 sur les douilles 8“ et 7 de l’essieu, à retenues 8 ,j 9, et filetages 2”, 3\
- le cône Q dans une trémie comique Y, dont l’ouverture y est alors fermée par une plaque z, qui, lorsqu’on retire la trémie, est déplacée paria prise de son pignon Z sur la crémaillère W, de manière à découvrir y et à laisser les billes s’évacuer automatiquement.
- Les billes ainsi fabriquées durent presque indéfiniment(1). M. Simonds
- P) D’après M. Vernon Boys, 12 billes d’un roulement de vélocipède n’avaient, après un parcours de 1.600 kilomètres, perdu que 1/20.8 de grain (i/3oo de gramme), ou i/25o de grain
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- Fig. 861 et 862. — Multiplicateur de vitesse pour vélocipèdes Sequeira, coupe horizontale et vue par bout.
- i4, pédale calée en 16 sur l’essieu 19, entraînant le plateau M', à galets ho, pris entre son rebord 37 et le roulement 4i du rochet M, solidaire de la roue à chaîne Wa4, à manchon denté 99, roulant sur les billes 25. — 26-, pignon calé sur 12 et entraînant ordinairement W plus vite que 12 par le train 1,28,27, 22 , à roulements 27', 29,34 et 29', 29", débrayable par 8,9, au moyen du manchon excentré 36 K, de 3o, 3i, à rappel 0. — 10, moyeu de la roue folle, à portées 18,21. — 18', 21' sur billes 19, 19', réglables en 20'.
- cite comme exemple un essieu de voiture de tramway (fig. 879) avec roulements à billes de om. oio de diamètre, dont les billes ne présentaient
- (1/3750 de gramme) par bille, correspondant à une usure de i/i58ooo de pouce, ou d’environ 1/6000 de millimètre (Inst, of Mechanical Engineers. Proc., octobre 1886, p. 5oo).
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- Pédale de vélocipède Warwick. Plan et coupe AB.
- ?<DC, pédale crénelée, fixée par les écrous mkn au manchon b, reposant sur la fuséec par les roulements jj des billes d et/, réglés par l’écrou h, à rondelle e.
- Fig. 864. — Butée pour ascenseurs à vis de Bassett Compagnie Thomson Houston), coupes longitudinale et 2-2.
- A, extrémité de l’arbre de la vis, avec collet de butée A', à gorges a' et billes C , roulant sur a! et les anneaux B, maintenus dans la boite E, à boulons ff \ par la cale G, les rondelles sphériques égalisatrices HH et l’appui I, de manière à pouvoir résister aux poussées opposées xx et yy. — Da, serrage de a'sur A, permettant l’enlèvement facile de tout le système.
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- Fig. 865 et 866. — Butée à galets coniques de Currier et Snvder : plan-coupe, vue par bout,
- et coupe transversale.
- 3, galets répartissant uniformément la pression sur trois points portés par une pièce triangulaire ayant dans son enveloppe le jeu suffisant pour qu’elle se déplace jusqu’à l’établissement automatique de cette répartition.
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- aucune trace d’usure après cinq mois de travail à seize heures par jour, et des vélocipèdes marchant dans les mêmes conditions pendant deux saisons.
- .92 1.84 2.78 3.08 4.G0 6.52 0.14 7.30 8.28 0.20 10.12 11.01
- Fig. 867. — Courbes de butée de ia Yale and Tomne C°. Résistance d’une transmission hélicoïdale à butée ordinaire et à butée sur billes (Roller Thrust Bearing). Les abscisses représentent les puissances en chevaux par 100 tours de l’arbre moteur, et les ordonnées, les rendements du mécanisme en tant p. 1 oo.
- Fig. 868. — Courbes de butée de la Yale and Town C°. Les ordonnées représentent les rendements de la transmission hélicoïdale (fig. 867) et les abscisses, les tours par minute de l’arbre moteur. Ces courbes montrent que les butées à billes ont, à la vitesse de 3oo tours, presque doublé le rendement de la transmission, et que la transmission hélicoïdale est très désavantageuse aux faibles vitesses.
- Dans une expérience, des billes ont roulé pendant quatre ans entre deux plateaux, sur des surfaces planes et sous une forte pression, sans trace d’usure. La précision de l’exécution est telle que l’on a pu produire des
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- billes de 1/6, j/32 et 1/6A de pouce (om.ooi, o m. 0008 et o m.oook) avec une appréciation de 1 dix-millième de pouce (1/A00 de millimètre Quant à la résistance au roulement, on peut, dans certains cas, l’évaluer au treizième de celle des portées ordinaires. Dans un essai, un arbre de 0 m. o5à de diamètre, sur palier à billes de om. 0095, a pu marcher,
- Fig. 869. — Crapaudine pour perceuse Simonds.
- AA, porte-foret appuyé par le bras G, avec anneaux de roulement mobiles a et fixes b, la rangée de billes c roulant en butée sur a262, et les deux rangées c'c1 roulant comme guides sur les chemins latéraux a1 et b1.
- à 1,600 puis à 2,600 tours, sous une charge de 1,270 kilogrammes, tandis que le palier ordinaire chauffait sous une charge de 90 kilogrammes à 1,000 tours seulement.
- La résistance de ces billes à l’écrasement est considérable : jusqu’à 2 6,3oo kilogrammes pour une bille de o m. 010, sans l’écraser; ces billes de om. 010 peuvent., sans aucune altération des roulements, supporter, entre des surfaces planes en acier Bessemer cémenté, des pressions de 1,100 kilogrammes par bille.
- G) Journal of the Franklin Institute, octobre i8g3, p. 29a.
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- Il est impossible de savoir exactement, faute de mesures précises et dune exécution très difficile, à quelle pression par millimètre carré correspondent
- 1/ M
- x- -d-
- - - oc
- Fig. 870 à 872. — Butée à billes Swan pour sondages. Élévation, coupes longitudinales et xx.
- A, porte-outil, auquel on visse en B, par exemple, un fleuret de sondage, avec garniture C , serrée en DEF. — L, câble relié par un écrou K à la tige I, à tète M et embrayage Q, avec cames RST, et ressorts V, entraînant A dans un sens seulement par l’arc-boutement des galets U. —NPOG„ butée à billes de Q. Quand on lève le fleuret, son poids fait détendre la corde librement, grâce au roulement par billes, puis, quand il retombe, la corde se retord en tournant le fleuret par U, de manière qu’il ne frappe jamais deux fois à la même place.
- ces charges; mais, étant donnée la dureté des roulements, ces pressions doivent être évidemment très élevées. D’après certaines expériences exécutées par M. Oberlin Smith w sur des osselets de roulement pour presses
- Q) American Machinist, 5 septembre 18y4, p. h.
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- Fig. 873. — Crapaudine Simonds.
- A, arbre à collet avec anneaux de roulement mobiles a et fixes b, billes de guidage clci, roulant sur a1bl, et de butée ccc, roulant sur «2&2.
- Pivot Simonds.
- A, pivot centreur, à roulement fixe a. —/, plaque à roulement mobile b, sur billes porteuses c, à cloisons d, roulant sur a1 et et à billes guides c'c1, roulant sur a et b'\
- à genoux des surfaces de contact en acier trempé, évaluées à om. 020 de long sur oui. oo3 de large, ont pu supporter jusqu’à 80 tonnes, ou plus de i,300 kilogrammes par millimètre carré. Un cube de cet acier, de
- (fi Presse monétaire des plus remarquables (American Machinist, 12 octobre i8g3).
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- 56o millimètres carrés de Lase sur om. 020 de Hauteur, s’est écrasé sous une charge de too tonnes, ou de 180 kilogrammes par millimètre carré, près de huit fois moindre que la précédente. Cette différence ne peut guère s’expliquer que de deux manières : par une évaluation erronée des surfaces en contact, mais qui ne ferait jamais qu’atténuer la différence, ou parce que la matière des surfaces en contact serait retenue, jusqu’à un certain point, comme une sorte de fluide relativement incompressible par la masse environnante.
- La figure 842 représente l’un des types les plus simples de paliers Simonds, à huit rangs de billes portant non pas sur l’arbre même A, mais sur son manchon a. Les deux rangées centrales cc supportent la butée des
- mmmzrn
- v//y////////////f/v/,
- Fig. 875. — Plaque Simonds, ayant au centre deux rangées de billes : l’une c, porteuse, roulant sur b et a, et l’autre c1, guide sur a2 et J2; puis, à la circonférence, une rangée de billes porteuses c, roulant sur a et b.
- efforts longitudinaux, et les autres le roulement de l’arbre : ces dernières rangées sont séparées par des rondelles cl, entraînées par a. L’ajustage des anneaux de roulement se fait par les vis ce, que l’on peut, ainsi que l’indique la figure 8/13, n’employer que d’un seul côté, de manière à raccourcir d’autant le palier. Ces paliers, très bien conçus, présentent l’avantage de pouvoir se monter en un point quelconque d’un arbre.
- On retrouve l’application de ce même principe dans le petit palier (fig. 8 4 4) à un seul anneau de butée 10, et à deux rangées de billes de roulement 12, avec garnitures 9,9, et bouchon fileté 13, servant en même temps à l’ajustage des portées 7 et 8. La figure 845 en indique l’adaptation à un bout d’arbre. Enfin, dans le type très simplifié de la figure 846, les billes de butée sont entièrement supprimées.
- Au contraire, quand la butée est considérable, on emploie (fig. 84y) des plateaux fixes GG, réglables par des écrous G1, pourvus de rondelles ou d’anneaux de roulement b, opposés à ceux a des plateaux B, calés sur l’arbre. Le tout est très facilement démontable.
- Les gorges de ces plateaux de butée ne devraient pas être établies au
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- Fig. 876 à 878. — Essieu de voiture Simonds. Ensemble de la boîte et détail de la cage.
- a, essieu à gaine 4, avec cage 29, à lanternes ia et billes porteuses 6,6. — la, rondelle à billes de butée 15, roulant sur les bagues 9 et a3, à écartement 11. — i4, écrou à goupille 18. — 19, chapeau fermant la boite.
- Fig. 879. — Boite à graisse Simonds pour tramways.
- 1, essieu à fusée 2, avec gaine 3. — 4, lanterne 8, à billes porteuses 9, garniture 1011, maintenue par l’arrière 12,13, de l’enveloppe 6, fermée à l’avant par l’anneau 20,21 et le chapeau 15, fixé au corps 5 de la boite par des boulons 16, avec plaque 17 et plateau 19, à billes de butée 18.
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- hasard; mais, afin d’éviter tout glissement, tracées, comme l’indiquent les figures 848 à 85o, de manière que les contacts de leurs sphères se fassent sur les cercles de roulement ac et bd, de leurs cônes de roulement DCE (fig. 8 4 9 ), On obtient le meme résultat avec le tracé représenté par les figures.
- L’emploi des portées à billes pour les vélocipèdes est universel aux Etats-Unis comme en Europe; les figures 85 7 à 862 en représentent quelques types intéressants.
- La caractéristique du type de Simonds est (fig. 857) l’emploi d’une cage 8, dont il suffit cl’écarter les parois 9.9 pour retirer les billes, et qui empêche ces billes de se coincer et de frotter les unes sur les autres, tout en leur laissant une pleine liberté de roulement sur des surfaces planes, et non pas creusées comme d’ordinaire.
- Les roulements de MM. Bell et Moore ont (fig. 860) l’avantage de pouvoir s’enlever sans toucher aux billes, en dévissant leurs cages 7 et 8 a.
- La pédale de Warwick est (fig. 863) remarquable par son extrême légèreté, l’accessibilité et le bon abri de ses roulements.
- Le mécanisme multiplicateur de Sequira présente (fig. 861 ) un exemple très intéressant de l’application des roulements sur billes aux transmissions de vélocipède. Dans ce mécanisme, la roue à chaîne W n’est pas calée sur l’arbre 12 de la pédale 14, qui l’attaque par un embrayage à arc-boutement MM', avec galets 40, roulant sur des cames 41 de M de manière à céder quand la roue W tend à tourner plus vite que l’arbre 12. Il en résulte que, dans la marche normale, avec le multiplicateur de vitesse 1 embrayé par l’excentrique K, lorsque l’arbre 12 commande W par le train à billes 26,28,27, 22, l’embrayage MM' laisse W tourner librement sur 12 ; mais, quand on débraye le train multiplicateur, comme sur la figure 861, l’embrayage MM' enclenche graduellement W, à mesure que sa vitesse diminue, puis devient égale à celle de l’arbre 12, qui, dès lors, l’entraîne directement par cet embrayage, de sorte que ce changement de vitesse peut s’opérer sans quitter la pédale (1).
- Ces butées à billes sont d’un emploi général aux Etats-Unis, principale--
- 0) A citer les roulements pour vélocipèdes types Eolus (Inst, of Mechanical Engineevs, octobre i885, p. 471 ), les multiplicateurs Philips (brevet anglais 18719, de 1892); Smith et Hopkins (id., 10507 et ii5g3, de
- 1898); Trépeau (brevet américain 802.882, de 1898); Mariott et Cooper (id., U91A29, de i8g3); et le différentiel de Vernon Boys (id., n° 171, de i883).
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- ment pour les transmissions par vis sans jin (Tig. 864); mais, pour les grandes vitesses, on leur préfère souvent les butées à galets coniques, dont la figure 865 représente un excellent exemple. Les courbes (fig. 867 et 868), qui représentent les résultats d’expériences exécutées par M. Towne, indiquent combien la supériorité de ces butées augmente avec la vitesse{,).
- On sait que, jusqu’à présent, les tentatives d’application des roulements
- Fig. 880. —Essieu de tramway Simonds.
- 1; essiëu à fusée 2, à gaine h, avec lanterne 7, à billes porteuses 6. —i4, écrou à roulements 12 cl 10, sur billes de butée i5, 16. — 19, chapeau. — 22, anneau de garde, à ressort 21, appuyé sur le chapeau 20.
- sur billes ou galets aux butées dés arbres d:hélice n’ont obtenu aucun succès. Or cet insuccès tient évidemment non pas au principe très rationnel de cette application, mais sans doute à l’emploi de surfaces de roulement défectueuses ou mal calculées, comme semblent le prouver certaines expériences récemment exécutées sur des butées à galets de courbure calculée pour éviter presque tout frottement de glissement^.
- (1) Journal of the Franklin Institute, août 1880, p. io3. Voir aussi dans la Revue industrielle, 26 avril 1890 (p. i64), les expériences de Goodman sur les paliers à billes.
- ® Types de Wilkes et Edwards ( The En-gineer, 17 août 18g4, p. 1Û6). A citer aussi les roulements cylindro-coniques de Purdon et Wallers ( Portefeuille des machines, septembre
- 1 893, p. 138. Engineering, 6 octobre et 8 décembre i8{)3, p. 429 01698. Brevet anglais 336g, de i8g3). Les butées à galets de Garver (brevet anglais, 738, de 1880 et de Pither ( The Engineer, 7 décembre 189A, p. 4gh) et la butée hydraulique d’Inglis (id., 11627, de 1892).
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- Ces butées réussissent au contraire parfaitement dans une foule d’applications pour les rotations à grande vitesse et à faible pression comme on en rencontre tant dans les machines-outils ^ (fig. 869), et pour les trans-
- Fig. 881 et 882. —Essieu de voiture Petit et Congond.
- Fig. 881. — A, essieu à fusée B. — Db, enveloppe à roulements filetés a et cl. — F, cage du moyeu, à roulements filetés g-eti, avec garniture en cuir tt'x. — I, chapeau avec garniture eh cuir JJ'p. — n, vis fixant i au moyeu de la roue, mm', billes de support et de butée. — En fig. 88a, D est en deux* pièces filetées sur b et venues de forge avec a et d.
- missions flexibles (fig. 870); et l’on doit s’étonner que leur emploi ne se répande pas davantage.
- Les crapaudines, plaques tournantes, etc., ne sont, en principe, que des cas particuliers du tourillon de butée; ainsi que l’indiquent les figures 873 et 87b , les roulements à billes de Simonds s’y appliquent parfaitement bien.
- L’application du roulement h billes est aussi tout indiquée pour les
- 0) Gustave Richard, Traité des machines-outils, vol. I, p. 33 et 55.
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- essieux de voitures, de tramways et de wagons, et le succès obtenu sur les vélocipèdes, avec des pressions, des fatigues, et dans des conditions très
- Fig. 883 à 886. — Broche à billes Simonds.
- 5, broche. 1, crapaudine fixe, fermée au bas par un bouchon fileté a, ajustable par un tournevis en 3, et en haut par une rondelle filetée. 4,6,7, portée de la broche, à billes de butée 10 et de guidage 9, dans des gorges 8, ou dans une cage 12, analogue à celle i3,i5 (fig. 883), où les billes reposent sur des rampes hélicoïdales 14 et 18, de manière qu’elles ne creusent pas leurs roulements.
- désavantageuses, donne à penser que l’on a peut-être parfois trop vite abandonné l’étude de cette application des plus importantes.
- La boîte à billes pour essieux de voitures de Simonds, qui est parfaitement étudiée et a bien réussi, est représentée en détail par les figures 876
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- Fig. 887. — B, poulie. A, arbre, a et bb, roulements de support et de butée sur les billes cc. — e, bouclons conjuguant les roulements bb. — Fig. 888. — i, arbre avec gaine 7, fixée en 9, billes de butée 5, à cages 6 et roulements 8 et i3, et billes de support 3 , à cagesJ4'et roulements 12 et 7. — 2, poulie à graissage 17 et garniture i4, i5.
- Fig. 889 et 890. — Tourillons Simonds pour cylindre oscillant.
- A. tourillon avec deux anneaux de roulement aa, pour billes porteuses cc, sur roulements fixes bb. L’un des anneaux aa et les deux bb sont fendus et serrés par les vis j du chapeau B2.
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- Fig'. 891 et 899. — Tête de bielle à billes Simonds.
- A, arbre avec [anneaux de roulement bb, serrés en e, et fixés par une cale triangulaire, aaa}, anneau de roulement de la tête de bielle FF1, fendu en ab et serré par les vis/. -— c'c1, billes de support de butée.
- Fig. 8g3 et 89h. — Excentriques à billes Knowlton et Meyer. Vue de face et coupe xx.
- «ta, collier de l’excentrique c, à calage variable parles boulons eV, à coulisses e3, qui rattachent c, au plateau ee'\ fixé en e' sur l’arbre, d, billes à roulements cylindriques c'a', emboîtés en a2a\
- à 878. Le roulement des bielles s’y fait, comme dans presque tous les types de Simonds, non pas sur la fusée 2, mais sur deux douilles 4 et 5 , en acier doux cémenté et trempé comme nous l’avons indiqué à la page 38o,
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- et les billes sont montées dans des lanternes ou cages 1% 1*,. libres entre 4 et 5, qui ne font que retenir les billes sans en gêner le roulement en tout sens j et qui constituent Tune des particularités les plus heureuses du système; elles permettent en effet d’enlever et de remplacer les billes sans les perdre, et très vite, ainsi que d’en varier le nombre et la portée suivant la
- Fig. 895 à 898. — Transmission hélicoïdale à billes Wellmann.
- Dessus de boîte à graisse à billes Stearn.
- i, arbre moteur, à palier 'a, percé d’un canal 4, à guides 11 et îa, par lequel les billes 3 reviennent incessamment à leur point de départ, après avoir poussé en roulant les dents 6 du pignon hélicoïdal 7. — 8, couvercle à boulons 9, fermant la boite de la vis. — Fig. 897 et 898. — Billes de o m. o4o, laissant une grande liberté dans les passages en courbes. Jeu de l’essieu, 0 m. 018.
- longueur des cages. Les butées sont reçues par les billes 15 et 16 et le collet 11, avec rondelle de réglage 23, et le tout, facilement démontable, est parfaitement abrité de la poussière par une garniture 26.
- Dans le type pour tramways représenté par la figure 879 , la cage à bille 8 enveloppe toute gaine 3 de la fusée, dont la butée est reçue par le plateau à billes libres 18, roulant dans tous les sens sur la plaque cémentée
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- 17; Toute la boîte peut, après l’enlèvement du couvercle 15, se retirer très facilement.
- La figure 820, suffisamment expliquée par sa légende, représente un
- Fig. 900. — Rouleaux Hyatt.
- autre type analogue pour tramways, également pratique et très accessible.
- Les boîtes pour essieux de voiture de Petit et Congdon sont aussi (fig. 881 et 882) très bien conçues, et faciles à installer sur üh essieu quelconque (1l
- Parmi les applications pour ainsi dire innombrables des paliers et rou-
- M À citer aussi celles de Kelley (brevet anglais i 8658 , de 189&).
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- lements à billes, nous citerons encore les broches de Simonds, à fusée (lig. 885) ou à cage (fig. 886) avec rampes inclinées 14 (fig. 883) de
- Fig. goi à 9o3. — Embrayage axial West.011 à genoux. Ensemble el détail des rondelles de serrage.
- Ë, manchon calé en N sur l’arbre S, et dentelé de manière à recevoir les rondelles de serrage extérieures (fig. 90a). A, manchon calé en M sur l’arbre J2, et fou en G sur S, avec carrelet recevant les rondelles intérieures (fig. 901) alternant avec les rondelles extérieures, et pourvu d’un collet fileté PC, servant d’articulation et de butée à l’un des bras des genoux manœuvrés par le manchon F.
- manière à repasser les contacts des billes en hélice uniformément sur toute l’étendue de la portée, les poulies folles (fig. 887 et 888), tourillons (fig. 889 et 890), têtes de bielles de Simonds (fig. 891 et 892, les excentriques de
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- Fig. 90/1 à 907I — Embrayage axial Weston à cône.
- Coupes orthogonales 3,4, coupe 1, 2, et détail d’un levier H.
- Dô, poulie folle sur A. — aBBY plateau rainure sur A, entraînant par les pitons d le plateau FF1, qui peut glisser sur dd. — G, x’ondelle enfilée en ff sur les dents de D, et prise efilre les surfaces frottantes I et I' de F et de B. — HH, leviers à galets h, pivotés en g, avec talons xx, butés sur les taquets ajustables MM, et manœuvrés par lo cône J. — O . ressort de rappel tendant à séparer F dé B.
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- Fig. 909. — Embrayage axial à secteurs Frisbie.
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- L, manchon rainuré à bague de butée D, filetée sur Je collet du manchon BK, calé sur A, et fou, ainsi que le plateau Ce, sur B. — b, rondelles de serrage alternativement en prise avec les dentures J et K de B et du tambour fou sur A. -— G2GG2, genoux au nombre de h, à articulations croisées gg1 sur g'g3 (fiff- 9^)i commandés par L, butés en l^'/sur c, avec coins E, passant entre D et E. — M, six boulons vissés en c2 dans G, limitant le serrage par leurs butées m, et achevant le desserrage par la poussée de L sur leurs butées m'.
- Meyer (ftg. 8(j3), les engrenages hélicoïdaux de Weilman (fig. 8(j5) G) à circulation de billes comme l’écrou Lieb les dessus de boîtes à graisse Stearn (fig. 897), qui s’expliquent par les légendes de leurs figures.
- ^ Equivalent à la vis à galets de Hawkins. p. 581); de Hawkins (brevet anglais 3a8a ,
- P. 997. À citer les engrenages à galets de 1886) et de Gandy (brevet anglais 336T
- de Jensen (Reuleaux, Le Constructeur, 3e éd., de 1881).
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- Nous rappellerons encore la belle application des roulements sur billes et galets qui a été faite par la maison Warner et Swasey dans la construction du grand télescope de Lick. Le tube de ce télescope a 17 mètres de
- Fig. 913 à 915. — Embrayage axial Walkêr, va de face et détail d’un genou.
- long, et pèse A,5oo kilogrammes; il repose au centre sur des roulements de galets et de billes extrêmement remarquables M. Les galets ont 0 m. 06 5 de diamètre, 0 m. 076 de long, et leurs fusées roulent sur des petites billes de 0 m. 006 de diamètre. Ces frottements extrêmement doux per-
- W Transaction American Society of Mechanical Engineers, vol. L, p. 33o, et Engineering, 17 août 1888, p. 156.
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- mettent de [faire pivoter le télescope sous un effort très faible, de 45o grammes, appliqué à o m. 90 du pivot.
- V T /
- Fig. giG et 917. — Embrayage axial Walker à coins. Ensemble et détail d’un coin.
- G, manchon rainure sur la douille D du plateau C, entraîné lui-même à rainure et languette dans la rotation de A et du manchon calé B. — H, quatre leviers à sabots EE, articulés en g sur G, et opérant le serrage des rondelles d’embrayage entre G et B , en passant de la position pointillée (fig. 917), à celle en traits pleins.
- Les roulements sur galets sont aussi très répandus aux Etats-Unis, isolément (fig. 899) ou concurremment avec les billes, mais sans présenter, en général, rien de bien particulier. Je citerai néanmoins les galets ou
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- rouleaux de Hyatt, constitués (fig. 900) par des rubans d’acier doux, à 0,1. p. 100 de carbone, roulant soit directement sur les portées, soit, pour les grosses charges, entre deux enveloppes d’acier doux, fixées l’une sur l’arbre, et l’autre dans le palier. L’élasticité de ces rouleaux augmente
- Fig. 918 à 920. — Embrayage Denlon représenté appliqué (fig. 918), à l’extérieur (fig. 919), à l’intérieur d’un tambour de treuil (fig. 920), à une poulie.
- Fig. 918. A, arbre [moteur. B, pignon fou sur A, pressé entre le collet G et le plateau de l'embrayage rainure sur A. — Fig. 919. G, collet fixé sur l’arbre. H, manchon rainuré, relié au manchon également rainuré J du levier K par les tiges h, de sorte que, en tirant H à droite, on serre le plateau E sur celui D du tambour B par les genoux F.
- sans doute leur frottement de roulement, mais elle leur permet de se prêter un peu aux inégalités inévitables de l’usure et aux légères flexions des arbres. Dans un essai fait avec une boîte à graisse de wagons du Pennsylvania RR., chargée d’un poids de 4 tonnes, il fallait, avec un coussinet
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- ordinaire en bronze phosphoreux, de la force de i35 kilogrammes pour mettre l’essieu en rotation après un repos de 7 minutes, et de 7 kilogr. 70 pour entretenir cette rotation, tandis cpi’il ne fallait cpie B kilogr. 60 pour le démarrage, puis 3 kilogr. 17, avec le palier à galets: la résistance était ainsi près de 18 fois moindre au démarrage, et réduite de moitié au roulement. , ,
- Malgré leurs avantages indiscutables et leur fonctionnement réellement
- pratique dans un grand nombre d’applications, les roulements à billes et à galets ne sont encore que très peu répandus, même aux Etats-Unis, dans le matériel des chemins de fer, ou — l’exemple ci-dessus le prouve — leur adoption rendrait, si elle pouvait être réellement pratique, de grands services en économie de puissance et de graissage. — On a longtemps objecté à cette application l’usure rapide des roulements et surtout l’insécurité provenant de ce que la rupture ou le coincement d’une seule bille ou d’un seul galet provoquerait le grippage immédiat de la fusée. Il est certain que ces objections ne sont pas sans valeur, et qu’en fait, s’il existe dès maintenant, principalement aux Etats-Unis, un certain nombre de bons types des boîtes à galets pour tramways (fig. 8qp), — où le grippage, s’il se produit,
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- n’a pas les mêmes dangers cpie sur un express, il ne paraît pas exister de système ayant suffisamment fait ses preuves sur un chemin de fer. Mais cette insécurité tenait en grande partie à la fabrication défectueuse des billes, des galets et des chemins de roulement; aujourd’hui, ces difficultés ont été vaincues, notamment dans les innombrables applications faites aux vélocipèdes, dans des conditions.d’encombrement, d’entretien et de fatigue qui
- Fig. 923. — Embrayage axial Morgan, coupe diamétrale.
- A, arbre à pignon C, solidaire par les boulons c et cl, du disque D. — F, plateau calé sur A, relié au plateau G par les guides D'. — I, leviers pivotés en i sur F, à talons g\ qui, lorsqu’on avance vers la gauche le manchon J, rainuré sur A, pressent, par les boulons G, sur les faces de D, l’anneau E, lequel entraîne alors G dans la rotation de A. — g, boulons de serrage fixant les écrous fendus H.
- semblent a priori plus difficiles que celles du matériel roulant d’un chemin de fer. Il semble impossible qu’en profitant de la grande expérience acquise pendant ces dernières années en cette matière, l’on ne puisse pas arriver, après quelques recherches méthodiques, à résoudre un problème d’un si grand intérêt pour les chemins de fer, et dont la solution, grâce
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- aux progrès de la fabrication des billes et à l’expérience acquise en des applications analogues, se trouve actuellement débarrassée des principales difficultés qui ont fait échouer tant d’inventeurs.
- LES EMBRAYAGES.
- Les mécanismes d’embrayages à griffes, à friction, électriques, hydrau- . liques, etc., sont naturellement très répandus aux Etats-Unis. Je ne m’occuperai ici que des embrayages à friction proprement dits, en les classant
- Fig. 92/i à 927. — Embrayage Morgan? vue par bout et détail de l’anneau E.
- en deux grandes catégories : les embrayages parallèles et les embrayages radiaux, suivant que leurs organes de serrage se déploient parallèlement ou ' perpendiculairement à l’arbre ou à la ligne de transmission. Chacun de ces embrayages peut, en outre, se cataloguer dans d’autres variétés, ou se classer suivant qu’il est, par exemple, réversible ou non, c’est-à-dire capable ou non de transmettre le mouvement dans les deux sens ; automatique ou non ; ou encore, suivant qu’il faut ou non maintenir, pour conserver l’entraînement, la pression de serrage une fois donnée, ou enfin d’après la nature de ses organes de serrage: plateaux, cônes, lames, bandes, spirales, etc.
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- Fig- 9a8.— Embrayage axial centrifuge Hooper.
- ÎT“T
- Embrayage centrifuge Pryibil,
- Parmi les embrayages parallèles ou axiaux, l’un des plus répandus est l’embrayage à lames deWeston, fondé sur le principe des freins d’artillerie
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- à bandes multiples, et dont la ligure 901 représente un type classique. L’arbre moteur S1 porte, calé en N, une sorte de plateau E, en forme de cloche à bords dentelés, sur lesquels s’enclavent les rondelles lamellaires ou lames extérieures en acier dur (fig. 903), intercalées entre les disques intérieurs (fig. 902) également en acier, enfilés sur le manchon A, calé en M sur l’arbre S2, et passé sur la fourrure en bronze C de S2. Il en résulte
- Fig. 9B0. — Embrayage centrifuge à coin et douille fendue Jones et Rogers.
- Fig. g3____Embrayage centrifuge à came et bague fendue Eddy.
- que, dans la position figurée, le collier F, allongeant les genoux butés sur le collet fixe c et sur B, détermine un serrage des lames graduel, très énergique ^ et permanent, jusqu’à ce que l’on rouvre les genoux en ramenant F vers la gauche.
- Dans le type de la figure 9 0 4, les lames sont remplacées par des blocs
- (1) Si l’on désigne par S ce serrage, par dj et da les diamètres des cercles de contact extrêmes des lames, par/le coefficient de frottement des lames, au nombre de n, et par
- T la force tangenlielle d’entrainement applicable sans glissement à l’extrémité du petit diamètre d , on a approximativement
- T = o,5 »/S (.+£).
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- de bois II, fixés à des plateaux B etF, dont l’un , B, calé en a sur l’arbre A, est coulissé sur l’autre par les cales d\ de sorte qu’il suffit, pour entraîner la poulie D, folle sur A, d’avancer vers la gauche le manchon J, rainuré sur A. Ce manchon, écartant par les galets h les leviers H, rapproche, par leurs petits bras x et les butées M, F de B, malgré leurs ressorts de rappel O, de manière à serrer II sur le disque G, enclavé en f dans la
- Fig. 982 et 933. — Embrayage conique Jones.
- F, manchon coulissé sur la douille des cônes C et c', commandée par les genoux conjugués EdD, E'd'D'. a' coulisses ee' assez longues pour assurer une période étendue de débrayage complète entre les embrayages successifs des poulies folles A et A' par leurs cônes B 8t B'. Si A et A' tournent en sens contraires, cet embrayage constitue un changement de marche.
- denture f de D. Les butées M sont filetées en B, de façon à permettre de régler très exactement l’embrayage; en outre, il suffit, après avoir enlevé J, de les dévisser pour séparer F de B, et avoir en main toutes les pièces du mécanisme. C’est un embrayage très robuste, simple, réversible, mais qui exige le maintien de la poussée sur J pendant toute la durée de son serrage.
- L’embrayage de Frisbie, représenté par la figure 908, est aussi remarquable par sa simplicité et la facilité de sa manœuvre; il est l’un des plus fréquemment employés sur les treuils, ascenseurs, etc. Sur la figure 908, cet embrayage est représenté serré par la traction de ses boulons, qui appuient les surfaces de ses contacts cylindriques et coniques. Le desserrage se fait en repoussant le manchon de l’embrayage à droite, concurremment avec les ressorts de rappel.
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- Fig. g3A à 9^0. — Embrayages centripètes Woodcock et Hunter.
- , moyen de la poulie folle, à portée en bronze J. — H, manchon calé sur l’arbre, avec axes MM, reliés par des menottes N, et autour desquels sont articulées les deux mâchoires AA, rapprochées sur I par le serrage de la vis à filets contraires GG. Pour serrer, il suffit, les pièces du cliquet FED , à rochet c, étant dans les positions figurées, de donner au manchon rainuré G un mouvement de va-et-vient sur II; le doigt E appuie en effet alors D sur c, de manière qu’il ne tourne que dans le sens du serrage. Pour desserrer, on amène d’abord G à droite assez pour que D se renverse, et l’on opère comme précédemment.
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- Dans la variante pour poulies, représentée par la figure 909, les menottes de la figure 908 sont remplacées par un cône qui doit pouvoir commencer le serrage après un mouvement de 0 m. 01 3. Dans les deux
- Fig. 9/11 à 9/16. — Embrayage à frein différentiel OKsterlin. Ensemble.
- Vue de face et de côté. Embrayage mixte Hill.
- P, broche en coin "-repoussant en N le levier AB, entraîné par l’arbre et articulé en G et D
- à la bande du frein.
- cas, les écrous des boulons de serrage permettent d’en régler faction avec une grande précision.
- L’embrayage de Walker est (fig. 910 à 9 14 ) l’un des plus pratiques et des mieux étudiés. L’organe de serrage, extrêmement puissant, est un genou
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- GFG1 (fig. 909), dont le coin E s’enfonce ou se retire d’entre le collet D, buté sur E, et le plateau C, rainure sur E, et solidaire de la poulie folle sur A, de manière à rapprocher ou à éloigner ce plateau G de celui & de E,
- Fig. 947 et g48. — Embrayage mixte Rivelt.
- Fig. gâg à g5i. — Embrayage mixte Mackie.
- à entraîner ou non la poulie par le serrage des rondelles alternativement en prise avec les dentures intérieures K et J de C et de la poulie. Le serrage est limité par la butée m, et le desserrage, commencé par la rupture du genou, s’achève au moyen de l’entraînement de G par la butée m!.
- En figure 916 et 917, les genoux sont remplacés par dés leviers H, à sabots EE, pivotés de manière que, pour un faible déplacement de ces
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- leviers, les plateaux F et B s’écartent ou se rapprochent suffisamment pour assurer un serrage très rapide. Le desserrage est rendu très facile par le dérobement des sabots, indiqué en pointillés. Cet embrayage reste serré
- ?x>=
- Fig. 95a et 953. — Embrayage mixte Wilkinson.
- Gg, manchon rainuré en a' sur a. — C, manchon à griffes Mm, rainure sur le moyeu d de la poulie folle de D, pris entre les collets ov et s. On commence par entraîner D par le serrage de g en d, puis on amène les griffes m à affleurer le plateau de G, on relâche un peu G, de manière que ses ouvertures nn viennent en face de m, et l’on y enfonce mM. En fig. 95-2, c’est la partie D de la poulie qui constitue le cône d (fig. 953 ).
- définitivement dès que H dépasse, en avançant vers B, la position perpendiculaire à l’axe de l’arbre A : moins puissante que celle du type précédent, son action est, en revanche, beaucoup plus rapide, et s’applique fort avantageusement aux manœuvres fréquentes, et de résistance relativement faible.
- L’embrayage de Denton, représenté par les figures 9180920 en différentes applications, se distingue aussi par la simplicité et l’élégance de sa construction. Celui de Penfield agit (fig. 921 et 922) en serrant sur le
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- plateau b deux rondelles de grands diamètres, à garnitures d’ébonite, entraînées par les bras de la poulie.
- L’embrayage de Morgan, analogue à celui de Lude, est fréquemment aussi employé sur les appareils de levage. Les secteurs de Frisbie sont remplacés (fig. 928 et 927) par un anneau E, que commandent les leviers
- Fig. 954 à 956. — Accouplement Gee.
- B2 et B, deux manchons concentriques, réunis en une seule pièce par le diaphragme B', calés sur l’arbre, et fendus presque entièrement en B4, avec logements ccc, pour le passage des boulons E : pour serrer le manchon, on rapproche par ces boulons les coins annulaires DD. Cet accouplement peut, comme ceux de Sellers et de Cresson, réunir des bouts d’arbre de diamètres un peu différents, ou même légèrement désaxés.
- Fig. 967 à 969. — Accouplement Nicliolson.
- Le serrage des deux manchons comprime sur les bouts d’arbres les coins coniques, à courbure intérieure d’un rayon plus petit que celui des arbres, de manière à les entraîner sans raies de cale.
- II, et qui se meut entre le plateau C, fixé à la roue B,.et l’anneau D, fixé à C.
- Les embrayages radiaux peuvent se diviser en trois classes : les centrifuges, les centripètes et les mixtes, à la fois centrifuges et centripètes.
- L’embrayage Hooper est (fig. 928) l’un des plus remarquables parmi les
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- types centrifuges; il a pour organes de serrage des genoux à rappel de ressort agissant sur des sabots avec interposition d’une jante intérieure en caoutchouc.
- La figure 929 représente l’application d’un embrayage centrifuge à une disposition fréquemment usitée aux Etats-Unis, et qui consiste à faire porter
- Fig. 960 à 96/1. — Accouplement Cordesman constitué par deux manchons demi-cylindriques,
- serrés par des bagues forcées.
- Fig. 965 à 967. — Collets de la Govemor Machine CJ en une ou deux pièces faciles à enlever.
- les poulies non par l’arbre, mais par un tube enfilé sur l’arbre, tournant dans des paliers distincts, et commandant l’arbre par un embrayage : on évite ainsi l’usure de l’arbre par le frottement des poulies folles.
- Une forme très simple et parfaitement convenable pour les petits embrayages de poulies consiste dans l’emploi d’une douille (fig. 930) ou d’une bague (fig. 98 1) fendues, dilatées dans le moyeu de la poulie par
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- Fig. 968 et 969. — Presse pour courroie de Walson et Stillman.
- Le plateau inférieur est garni d’une plaque de caoutchouc de 0 m. oa5 d’épaisseur, sur laquelle on place la courroie. Le plateau supérieur a 0 in. i5o de course et peut exercer des pressions de 21 kilogrammes par centimètre carré sur des courroies ayant jusqu’à 1 m. 80 de largeur, il est relevé par deux petits cylindres de rappel hydrauliques. Une conjugaison par crémaillère assure la levée parallèle et concordante des deux bouts du plateau.
- Fig. 970 et 971. — Courroie Eurêka de la Page Belting C°.
- Fendue au milieu (fig. 971), de manière à ne pas bailler sur les bords comme en fig. 972. Composée d’une bande de cuir sur laquelle on colle deux bandes de coton cimentées, gommées et étirées, puis revêtues d’une dissolution de caoutchouc constituant un enduit imperméable.
- l’introduction, dans leur fente, d’un coin sur manchon rainure ou d’une came tournée par ce manchon.
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- Fig. 972 et 973. — Courroies en caoutchouc à couture continue longitudinale et transversale de la Boston Woven Rubber C°.
- La figure 973 indique, à gauche, en CD, la rupture normale des fils de la couture continue, en opposition de l’arrachement AB de la couture ordinaire.
- Fig. 97A à 978. — Courroies articulées Page.
- Coupe transversale montrant l’un des voussoirs centraux AA. Application à un renvoi à 90 degrés.
- Détail d’une maille.
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- L’embrayage à coins C' de S. Jones, remarquable par sa simplicité, peut être considéré (fig. q32 et g33) comme intermédiaire entre les embrayages axiaux et rayonnants, ou comme établissant la transition d’un type à l’autre.
- Quand on pousse le manchon F vers la droite de la figure 932,-l’ex-
- Fig. 979 et 980. — Courroie articulée Page.
- Cette figure indique comment les maillons en voussoir (fig. 978) s’appliquent sur toute l’étendue BC de la jante, sans vides, comme dans le cas des maillons ordinaires (fig, 977 et 980).
- trémité de la coulisse e du levier E vient immédiatement, par l’appui de son épaulement d sur celui dr de D, abaisser ce levier, comme en D', de manière à permettre au cône G de desserrer B; puis E' relève ensuite, par e'd, le levier D', de manière à enclencher Cf dans sa position de serrage sur B'.
- Comme type d’embrayages centripètes, je citerai ceux de Hunter (fig. 93/1) et de Woodcooh (fig. 935), dans lesquels la poulie, folle sur une longue douille de l’arbre, l’entraîne par un manchon calé sur l’arbre,
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- que l’on voit à gauche de la figure p34, et qui est serré entre deux mâchoires boulonnées à coulisse sur les bras de la poulie. Ce serrage s’opère
- Fig. 981 et 982. — Plan d’une courroie articulée Page. Assemblage des deux extrémités d’une courroie articulée Page.
- Au joint D, le voussoir central (fig. 98a) est enlevé, l’assemblage se fait en enfilant, puis rivant de chaque côté les broches EF.
- Fig. 983 et 986. — Démontage d’une courroie Page.
- Au joint D (fig. 98a ), couper les mailles jusqu’en VH, ce qui permet, comme en 13g. 984, de retirer facilement les aiguilles F, puis de raccourcir la courroie en enlevant des rangées de maillons.
- au moyen de vis de tendeurs tournées dans le sens voulu par des leviers articulés ou par un cliquet réversible.
- On peut encore ranger parmi les embrayages centripètes les appareils
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- à bandes ou freins différentiels, dont l’un des plus ingénieux est(fig. 906) celui d’OEsterlin. L’arbre entraîne autour de la poulie une bande de frein
- Fig. g85 à 987. — Courroies articulées Scliullz à aiguilles flexibles.
- Fig. 988. — Courroie perforée Page.
- par Taxe B du levier A, qu’il suffit de repousser par la broche G pour serrer la bande sur la poulie, et l’entraîner avec une grande puissance. C’est encore aux embrayages à bandes que se rattachent la plupart dès
- Comité 15. — 1.
- IMPRIMERIE NATIONAI.E,
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- types à spirales ou logarithmiques, encore peu répandus en Amérique, mais déjà nombreux chez nous (1).
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- Fig. 989. — Attache Page.
- Au moyen de rivets spéciaux en acier, peu apparents à la surface.
- Fig. 990 à gg3. — Attaches en acier Talcott ne perçant pas la courroie.
- Comme exemple d’embrayage du type mixte, je citerai ceux de HUI et de Rivett, dont le fonctionnement se comprend à l’examen seul des figures 9/16
- te Gambaro, Scientific American suppl., 10 novembre 1888, p. 10718 : Rider (brevet anglais 564, de 1876); Shaw (ici. 681k et 10871, de 1887, et Tue Engineer, 18 avril
- 1890, p. 3aa); Bran chef (Bulletin de la Société d’encouragement d’avril 1890, p. 565); et le type américain de Cranston (American Machinist, 5 novembre 1887, p. 5).
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- Fig. 99A à 997. — Machines à poser les rivets de la Thomson Manufacluring C°,
- Waltham (Mass.).
- Les rivets, placés dans un magasin tournant, tombent dans une rigole qui les amène à un poinçon, lequel les enfonce dans le cuir sur une enclume disposée de manière à en retourner les pointes comme en %. 995: vitesse, 110 tours par minute (Engineering, 27 novembre 1891),
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- et 9^7, et qui présentent l’avantage d’achever de se desserrer automatiquement, dès le rappel de leur levier, par l’action prépondérante de la force centrifuge sur leurs mâchoires extérieures. Enfin, dans certains cas, l’entraînement commencé par friction se termine par un embrayement rigoureusement desmodromique : à griffes, par exemple, comme dans les
- Pig. 999 à 1007. — Attache par vis et couvre-joinls Billings et Spencer.
- Vis et œillet en acier, poinçon séparé et posant l’œillet. Attache solide et très souple.
- types de Wilkinson et de Mackie, dont le fonctionnement est suffisamment expliqué par la légende des figures 9 A 9 et 9 5 2.
- Comme annexes des embrayages, nous ne ferons que rappeler l’emploi presque universel aux Etats-Unis des accouplements à coquilles coniques, plus ou moins dérivés de ceux de Sellers (fig. 95k à 964) et celui des colliers amovibles (fig. 966 à 967) d’un usage également très commode.
- LES COURROIES.
- Aux Etats-Unis, comme presque partout, la matière de beaucoup la plus employée pour les courroies est le cuir, dont l’effet spécifique est, en
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- moyenne, supérieur à celui des courroies en coton et en caoutchoucet dont la résistance atteint, d’après les essais de la Page Belting C°, jusqu’à 7 kilogrammes par millimètre carré de section effective. Ces courroies
- Fig. 1008. — Transmission Ide par volant tendeur.
- atteignent parfois des dimensions gigantesques : c’est ainsi que la Page Pellirig C° avait exposé à Chicago une courroie de 2 m. 55 de large sur 61 mètres de long, pesant 2,35o kilogrammes, ayant exigé pour sa fabrication 570 peaux de bœuf, et pouvant transmettre 8,000 chevaux. Les deux courroies triples superposéesde la grande machine Allis avaient respectivement 1 m. 80 et 1 m. 77 de large, sur 56 mètres et i5omètres
- W Reuleaux, Le Constructeur, 3e édition, p. 764. — W Disposition que l’on retrouve dans quelques filatures du nord de la France (Génie civil, i5 décembre 1888, p. 110).
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- Fig. 1009. — Machine à tendre et à assouplir les courroies de la Page Belting C".
- La courroie est tendue, dressée et assouplie par son passage sur une série de rouleaux plieurs et tendeurs d’un dévidoir à l’autre.
- Fig. îoro à 101a. — Machine à essayer les courroies de Bird.
- Ensemble de l’installation et détail du frein.
- A, poulie folle sur B, avec plateau/, fixé en Ce. — D, plateau fixe en fonte, avec calotte en cuivre d serrée étanche sur D par la frette R, et circulation d’eau sous pression en S. — E, cadre de D, calé sur B et chargé de poids F sur couteaux e. —pp, pointes de B fixées au cadre G, pivoté en J. ;— K, graissage de / — P, courroie à l’essai, passant sur A et sur une poulie motrice MT. — WL, compteurs enregistreurs commandés l’un de M par S et l’autre de A par VT. La différence des indications des compteurs donne le glissement pour une tension de B déterminée par F.
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- Le cône A commande B par l'entrainement d’une couronne de cuir dont la position est déterminée par un régulateur EF, de manière que la vitesse de B reste invariable malgré les variations de celle de A.
- A, poulie folle. B, poulie fixe. E, collet fixé par une vis de pression, formant trois chambres à huile, à débits réglés par des pointes (Feed) et alimentées par des bouchons (Fill); ces .chambrés aboutissent par des rigoles au distributeur D.
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- de long, et transmettaient à elles deux plus de 2,000 chevaux, à la vitesse de 28 à 3o mètres par seconde. La fabrication de ces courroies exige un outillage tout à fait spécial, tel que des presses à coller exerçant des pres-
- Fig. 1016. — Pouîie folle à graissage automatique Horton.
- A, chambre à huile, à bouchon D, fixée sur l’arbre S, sur laquelle tourne la poulie B, à fonds FF, serrés sur garnitures en cuir P. — C, collet de retenue.
- sions allant jusqu’à 200 et 280 tonnes (Compagnies Schieren et Page) et des machines à tendre extrêmement puissantes(1).
- 0) À consulter, sur les transmissions par courroies en Amérique: Cooper, Use ofBelting, (1 vol. J. Wiley, New-York, 1877); les Transactions of the American Society oj Mechanical Engineers (vol. Il, p. 91 et 2é4; VII, p. 3/17 et suivantes; VIII, p. 529, 537 et 765; expériences de Sellers-Lewis, Weber, Navle, Holman, Laura, Towne); Journal of the
- Franklin Inslitute (novembre 1874, p. 3o8; mai 1879, p. 809; juin 1880, p. A1A ; octobre 1880, p. 260; septembre 1885, p. 18g). Engineering News (6 décembre 1879, p. 395). American Engineer, 12 avril 1890, p. îao ); Age of Steel (10 et 17 mars 1888); American Machinist (12 août 1882, p. 2; 1 4 juillet-1888, p. 4: 18 el.a5 janv, i8g4).
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- A côté de ces courroies en cuir, il faut citer : celles en coton et cuir de la Underwood Manufacturing C°, composées d’une bande de coton tendu par son passage sur des poulies de tension, et sur laquelle on colle ensuite une mince bande de cuir; les courroies en crin, notamment celles de Rosen-dale, à bords protégés par des bandes de cuir; celles de Page (fig. 970), et quelques essais de courroies métalliques G). Niais ces courroies se sont en somme peu répandues, et la seule substance qui paraisse faire, aux États-
- Fig. 1017 et 1018. — Graisseur de poulie folle Gleason.
- A , chambre à huile avec bouchon E, et mèche B, alimentant d’huile la portée C de la poulie,
- enfilée sur l’arbre D.
- Unis, une notable concurrence au cuir est le caoutchouc^; et encore ces courroies, parfois excellentes, varient trop d’un échantillon à l’autre, se criquent par la gelée, et supportent le frottement moins bien que le cuir.
- L’on emploie beaucoup aux Etats-Unis, principalement pour les courtes transmissions, que l’on est souvent obligé de subir dans les installations électriques, les courroies articulées®, dont l’idée première paraît appartenir
- ' M Notamment les courroies à adhérence électro-magnétique d’Edison (Revue industrielle, 2 h juin 1893, p. a44),et de Haring-ton (La Lumière électrique, 11 mars 1893, p. /167). Voir aussi Le Génie civil, la juillet 1890, p. 172, et La Métallurgie, 1er mai 1889, p. 59.
- '-2) Gooper, Use of Belting, p. 196, Scienti-fic American, a A septembre 1887, p. 19 5 ;
- Electrpcal World, a3 août 1890, p. 11 h.
- W Sur les courroies articulées, voir La Lumière électrique, 19 novembre et 10 décembre 1887, p. 375 et suivantes; la Revue industrielle, 25 mai 1889, p. 2o3; le Scientijic American suppl., 9 juillet 1887, p. 9695. (Courroies de Schieren, Ireson , Tullis, Roul-lier, Lister, Angus).
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- Fig. 101 g et îoao. — Graisseur de poulie folle Almond.
- Constitué par un trou de o m. oo5 de diamètre, percé dans le moyeu, débouchant sur la portée par une fente de o m. oo3 de largeur, bouché par deux tampons de bois, et alimenté d’huile ou de graisse par un tube à bouchon vissé dans la jante.
- Fig. 1091 à 1096. — Graisseur de poulies folles Smith (Brown et Sharpe), et poulie à jante garnie de cuir de Schultz.
- Le moyeu de la poulie est creux, avec palettes disposées de manière qu’en marche, l’huile soit constamment projetée comme en fig. ioa4, sur le vide annulaire ménagé entre les deux moyeux. Au repos, elle reprend la position (fig. ioa3),tout en laissant un peu d’huile sur l’arbre. Le remplissage se fait par le bouchon indiqué en fig. 1021.
- à RoulMer, et qui ont été rendues pour la première fois véritablement pratiques, aùx Etats-Unis, par la maison Schieren. Cès courroies, extrêmement souples et plus lourdes que les courroies ordinaires, prennent au brin
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- Fi". 1037 à 1039. — Tambour et poulies en bois de Dodge.
- Fig. 1 o 0. — Machine à centrer les poulies de Seymour.
- La poulie est montée par un manchon sur la pointe d’un arbre vertical, qui l’entraine par deux tocs. Une fois l’appareil lancé, on débraye, et on laisse la poulie tourner sur la pointe librement, devant un style qui en marque les balourds sur sa fonte, de manière que l’on puisse arriver facilement à . l’équilibrer par tâtonnements aU moyen de petites masses additionnelles.
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- mené, qui doit être le brin supérieur, une flèche plus grande, assurant un arc d’enroulement plus étendu; elles peuvent s’allonger ou se raccourcir facilement, en ajoutant ou retranchant des rangées de maillons; elles durent
- Fig. io3i. — Transmission par câbles de Lo;k\vood et Greewe, à Boston, filature de Lannett. 1,100 chevaux distribués à 3 étages, par 26 câbles distincts de 0 m. o45. Volant de 6 m 60, faisant 60 tours par minute. Vitesse, 8 m. 19 par seconde; la distribution est la suivante :
- Nombre (les câbles. Diamètres (les poulies. Tours par minulc. Puissance.
- icr étage.............. 8 2,06 23i 336
- 9." étage.............. 7 1,57 3oa âgé
- 3" étage.............. 11 1,57 3oa 462
- à peu près aussi longtemps et ne coûtent guère plus, aux Etats-Unis, que les courroies pleines, de sorte qu’on n’hésite plus à les employer, même pour les grandes puissances M.
- Nous n’insisterons pas sur les courroies articulées de Schieren, déjà bien connues chez nous. Celles de Page sont, pour les poulies bombées, faites en deux parties reliées à une chaîne centrale par des boulons et des maillons en forme de voussoirs, qui permettent à ces courroies de bien épouser la forme de la jante sur toute l’étendue de son arc de contact et de sa largeur, en la serrant aussi bien sur les bords qu’au milieu, comme l’indiquent les
- W On peut citer comme exemple une courroie articulée de Page, de 1 m. 5ode large, 61 mètres de long et 0 m. 006 d’épaisseur, pesant 1,900 kilogrammes et renfermant 412,390 maillons.
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- Fig. io3a. — Transmission américaine par câble unique de la Linh Belt Machine C°. Usine de la Western Electric C° (New-York).
- Deux moteurs de 176 chevaux, à 125 tours, avec volants de 3 mètres de diamètre, à 6 gorges; deux cordes en cuir continues de 0 m. 025, sur les 9 étages, avec chacune un tendeur de renvoi.
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- figures 97/1 à 980. Les figures 981 à 98/1 indiquent la façon très simple de défaire et de recoudre la courroie.
- Les courroies de Schultz sont aussi (fig. 985 à 987) disposées de manière à s’appliquer bien exactement sur la jante.
- Il faut faire remarquer que ces courroies doivent être fabriquées, pour durer, avec le plus grand soin, ni en bois ni avec des débris de cuir, mais avec du cuir de première qualité, macéré dans un bain d’huile de pied de bœuf et de suif, qui en assure la souplesse et la conservation.
- Comme détails de construction et d’emploi des courroies, je signalerai l’emploi de courroies perforées (fig. 988) pour laisser l’air s’échapper d’entre la courroie et la jante, artifice qui augmente, paraît—il, un peu l’adhérence aux grandes vitesses; quelques attaches très simples (fig. 989 à 997)^ et le système de transmission très ramassé adopté par Idc (fig. 1008); quelques monte-courroies, dont l’un des plus employés est du type Triumph, déjà exploité en France(3) et quelques machines à essayer les courroies, dont Tune des meilleures est celle de Bird, représentée par les figures 1010 à 1012, et suffisamment expliquée par leur légende.
- LES POULIES.
- Les poulies ne présentent en général, aux Etats-Unis, rien de bien particulier, qui ne soit connu et appliqué chez nous sous une forme équivalente, comme par exemple, l’ingénieuse transmission conique d’Evans Je signalerai néanmoins quelques graissages de poulies folles (fig. 1 01 h à 102/1), et l’emploi très fréquent de poulies tout en bois (fig. i025)(5), ou à jante recouverte de cuir (fig. 1028) et en papier, analogues à celles de Burot (GL
- Courroie de Saclsworth : Revue industrielle, a 5 mars 1809, p. ao5.
- !-2) Voir aussi La Lumière électrique, 10 décembre 1887, p. 5o8.
- W Journal de la meunerie et de la boulangerie, novembre 1887, p. 81.
- W Construite en France par M. Bourdillaf, de Grenoble, et appliquée fréquemment aux renvois de machines-outils (Gustave Richard Traité des machines-outils, vol. I, p. 387). A rappeler aussi la courroie de Scott (Portefeuille des machines,novembre 188/1, p. 184).
- ^ Notamment celles de Dodge (exploitées en France par Bagshaw) et de Reeves (exploitées en France par MM. Fenwick frères). 11 y avait à Chicago une poulie Reeves de 5 m. 5o de diamètre sur 1 m. ao de large, composée de plus de /i,ooo pièces de bois.
- i:’ Bulletin de la Société d’encouragement, septembre 1891. Typesde Martindale (Scien-tific American, ao janvier 1883, p. 38) et de la Paper Pulley C° (American Machinist, a3 mai 1880).
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- Dans un certain nombre cle fabriques, les poulies sont, apres tournage, parfaitement équilibrées au moyen cle machines spéciales, dont l’une ries meilleures est celle de Seymour (fig. io3o).
- TRAN SMI S SIONS FU NICUL A IRE S.
- Les transmissions funiculaires sont depuis quelques années très employées aux Etats-Unis, comme en Europe, en place clés engrenages et des
- Fig. io33. — Type de tendeur à poids américaij
- Type de tendeur américain horizontal, à guidage latéral sur tubes avec roulements par billes.
- courroies, comme plus économiques d’achat, moins encombrantes, plus faciles à poser partout. On emploie presque toujours les câbles en chanvre suiffé pour en entretenir la souplesse et les abriter de l’humidité Leur
- W A consulter, sur les transmissions funi- (Electrical World, octobre 1893 à décembre culaires américaines : (Appleton’s Cyclopædia 189A); M. E. Notes on Rope Driving (Ameri-Supp., p. h71); J.-J. Flather, Rope Driving can Machinist, décembre 1892, 17 février
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- vitesse atteint jusqu’à 25 et 30 mètres par seconde; leur résistance à la rupture varie de 7 à 8 kilogrammes par millimètre carré de section réelle; mais le graissage ou l’humidité diminuent parfois cette résistance de 20 à 3o p. 100, et on ne les fait travailler qu’à 5 p. 100 environ de leur ré-
- Commandes de l’arbre B par un galet de renvoi ou galet enrouleur (Winder) G, augmentant l’adhérence du câble et diminuant la tension nécessaire. En fig. io35, où B est, comme en fig. 10S7, placé entre le volant moteur A et B, les tensions a —b etc —b' du câble, de A en B et de C en B, s’ajoutent sur B, de sorte que l’arbre est sollicité vers A par une tension b + b', tandis que, en fig. io36, où B est entre A et G, B ne supporte plus que la résultante bd des tensions opposées et b et d!.
- sistance de rupture. Dans ces conditions, leur rendement n’est guère notablement inférieur à celui des commandes par courroies ou par engrenages, qui, dans certaines filatures, atteignent des dimensions gigantesqueset
- 1898); J. Gregg, Transmission of Power bij Manilla Ropes (Scientijic American Supp., 2 4 mai 1890, p. 11994 et 2 4 mars 1888, p. 1018), et sur les transmissions funiculaires d’ateliers en général : Biggarth, On Wire Ropes (Inst, of Civil Eng. London, 1889-1890, paper 2ÙÙ7"); Bulletin de la Société d’encouragement pour l’industrie nationale, novembre 1887, p. 64g; Note sur les conditions de résistance, d’allongement et d’élasticité des cordages et câbles en chanvre, en aloès et en fis métalliques, par A. Duboul; Bulletin de la Société des ingénieurs civils; Notes sur la raideur des cordages, par A. Longraire, Génie civil, 12 février 1878, p. 238; Tableaux et renseignements sur les fis et les câbles métalliques fabriqués par les forges de Châtillon et Commentry, par Max de Nansouty; Revue générale des Chemins de fer, octobre 1887, p. 2 4 0 ; Transmissions funiculaires en usage
- dans les ateliers de la Compagnie du Midi, par A. Laurent; Bulletin des anciens élèves des Ecoles d’arts et métiers, janvier 1887,9. i3; Transmission par câbles métalliques à petite distance dans les usines, et Reuleaux, Le Constructeur, 3° éd., p. 8 4 0 ; Annales des ponts et chaussées, novembre 1887, p. 636 \ Expériences faites à Bessèges pour déterminer la résistance à l’incurvation des câbles métalliques, par D. Murgue, Revue industrielle, 8 mai 188A, p. 1886; Poulies à câbles Wil-der, 6 juin 1883 ; Transmission télédynamique pour ' poulies à grande adhérence, système Champigny ; et Leloutre, Transmission par courroies, cordes et câbles métalliques, 1 vol., Paris, Tignol, 1884.
- O) Jusqu’à 15 mètres de diamètre. Certains volants à câbles atteignent aussi de très grandes dimensions. Exemple : une machine de Hick Hargreaves, avec volant de 9 mètres
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- dont l’efficacité baisse rapidement avec l’usure inévitable des dents. D’après M. FlatherW, dans les filatures, avec une transmission par câbles bien installée, entre, par exemple, i5o et 900 chevaux, la transmission absorberait en moyenne 20 à 25 p. 100 de la puissance indiquée, dont 5 à 8 p. 100 attribuables à la raideur des câbles et 8 à 12 p. 100 aux frottements de la machine à vapeur.
- Ce qui caractérise principalement la plupart des transmissions funiculaires américaines, c’est remploi, au lieu de plusieurs câbles distincts comme en Europe (fig. io3i), d’un seul câble continu ou cyclique, tendu
- Fig. 1037 et io38. — Commande par renvoi Overman (1851 ).
- AA', poulie motrice avec câble passant, comme l’indiquent les flèches, de A en A', par le galet incliné B,
- doublant l’adhérence sur AA'.
- par un chariot à poids, quel que soit le nombre des gorges des poulies. Comme exemple, je citerai la transmission à neuf étages établie par la Link Belt Machine C° dans l’usine de la Western Electric C°, de New-York. Cette transmission est commandée (fig. 1082) par deux machines de 1 7 5 chevaux chacune, avec volants de 3 mètres de diamètre à 6 gorges, faisant 125 tours. Pour chacune de ces machines, la corde en cuir, de 2 5 millimètres de diamètre, partant de la gorge de droite du volant de gauche, est renvoyée, par galet et tendeur incliné, à la gorge de droite de la poulie correspondante, d’où elle revient à la gorge suivante du volant, et ainsi
- de diamètre, 4 m. 5o de large, poids 1A0 tonnes, 60 cordes, transmettant 4,000 chevaux; certaines installations transmettent jusqu’à 20,000 chevaux (The Engineer, janvier i884, p. 38), à l’usine de la Broadway Cable C°, New-York, il y a quatre volants de
- g m. 70 de diamètre, avec3a cordes de 5o millimètres, poids, io4 tonnes chacun. Ces énormes volants assurent une marche très régulière.
- 9) Electrical World, 21 octobre 1893 p. 3o8, et 22 septembre 189^, p. 288.
- Comité 15. — 1.
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- IMI-rUMLIUE NATIONALE.
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- de suite. Le lambourde droite de l’arbre de transmission porte 12 gorges, d’où partent, jusqu’au haut du bâtiment, deux cordes continues parallèles, dont une permet d’assurer le service en cas de rupture de l’autre, et qui
- -IIP jU]J HJP
- Fig. 1039. — Application des tendeurs verticaux et horizontaux.
- Moteur de 45 chevaux. Volant de 1 m. 80 , à 90 tours, avec 5 gorges, pour câble de 0 m. o3a, continu passant du volant à la poulie de l’arbre intermédiaire, de même diamètre, 1 m. 80, que le volant, où il revient par le tendeur horizontal. L’arbre intermédiaire commande 2 poulies à 4 gorges pour chacune un câble de 0 m. oa5 continu, à tendeur vertical, menant par embrayages deux transmissions parallèles indépendantes.
- s’enroulent chacune trois fois autour des poulies, avec chacune un tendeur : l’un au premier étage, l’autre au second.
- Les poulies motrices de cet arbre, qui a 11 5 millimètres de diamètre et marche à 220 tours, sont montées sur des manchons de 260 millimètres de diamètre tournant dans leurs paliers, et traversés par l’arbre, qu’ils attaquent par des embrayages en ne lui imposant que des efforts de torsion, et sans que la poulie débrayée n’y exerce aucun frottement^
- a) Voir aussi Y American Machinist des 2 4 et 3i mai 18 9 A, p. 10 et 11 : An Improvement in Cable Driving Machinery, by W. Scvvall.
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- comme en fig. 929. Les poulies des étages sont aussi pourvues d’embrayages permettant de les affoler à volonté.
- Les figures io33 à 1 0 41, qui s’expliquent parleurs légendes, repré-
- Fig. 1 oéo. — Transmission entre deux arbres a et b situés dans des plans différents.
- fl, arbre moteur, a\ec poulie de i m. 60, à 6 gorges, transmettant i5o chevaux à 160 tours (vitesse, 13 m. 5o ), par un câble de 0 m. o3a, avec r envois c et d presque parallèles, à deux galets doubles J tonnés chacun de deux poulies, l’une de 0 m .cio plus petite que l’autre, pour tenir compte de la torsion du faisceau de ffen b.
- sentent quelques types de chariots tendeurs américains et de leurs applications, concurremment avec des galets de renvoi (fig. îoâo) qui donnent à la transmission une extrême souplesse.
- On emploie aussi très fréquemment, dans ces transmissions par câbles, des galets d’enroulement, dont le principe est indiqué en fig. io35 â io38, et qui doivent, comme l’expliquent les figures, être interposés entre le volant ou la poulie motrice et le contre-arbre de transmission.
- Chaînes. — On emploie aussi fréquemment aux États-Unis, pour certaines transmissions à marche relativement lente, et surtout pour le service des transbordeurs à plaques ou à godets, des chaînes à maillons en général facilement détachables, comme ceux de la .Standard Chain
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- d’Ewart^ (fig. 10/12 à io4A) et de la May-Oborn (fig. io46). Dans l’emploi de ces chaînes, dont les types de grande force peuvent supporter jusqu’à 3,ooo kilogrammes en marche normale, on ne doit guère dépasser une
- Fig. 10/11. — Transmission de la Ihdgc Manufacturing C" (Mishawaka).
- Volant de 6 m. 60, à jante en bois, transmettant 5oo chevaux par un seul câble continu, avec tendeur horizontal, à un contre-arbre de 5 transmissions avec tendeurs verticaux.
- vitesse de 3oo tours, avec une roue d’un diamètre égal à 5 fois le pas de la chaîne. On peut, aux faibles vitesses, employer des poulies beaucoup plus petites, mais qui n’ont jamais moins de six dents. Enfin, certaines de ces chaînes, comme la Standard par exemple, ne sont pas réversibles,
- (l) Exploitée en France par les maisons transmissions électriques, avec dynamos action-
- Bagsliaw et Fiat (Revue industrielle, 19 juil- nant les machines isolément ou par groupes,
- let 1882, p. 290. Brevet anglais 898, Exemples : les ateliers de Fay, Sellers,
- 28 janvier 1881). À signaler encore, aux Baldwin, Pond, Yale and Town, Lavergne,
- États-Unis, de nombreux cas de remplace- Ferracute, Bridgeport, Hartford, etc. ment des transmissions mécaniques par des
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- Fig. 10h 3 et 1 o4h. — Transmission par chaîne Ewart.
- Les dents delà roue menée (iig. io43) etde la roue motrice (fig. io44) doivent toutes deux porter sur le haut des crochets, l’une poussée et l’autre poussant par ce crochet.
- Fig. 1 o45. — Chaîne Jeffrey, à galets sur douille d’acier et axes fixes.
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- c’est-à-dire quelles ne peuvent être commandées que dans un seul sens, ainsi que l’indiquent les ligures ioà3 et îokk.
- Pour les transmissions de fatigue, principalement pour celles exposées
- Fifl. 10/16 et 10/17. — Chaînes May-Oborn, de la Jeffrey Manufacturing C°.
- Fig-. 10/16. — Chaîne pouvant supporter une tension de 3oo kilogrammes, prix, 3 fr. 3o ïe mètre (grandeur d’exécution). — Fig. 10/17. Chaîne à maillons détachables, en retirant leurs axes, après avoir amené les rainures de leurs œils en face de la cale de l’axe correspondant.
- à la poussière, comme dans les tramways électriques, etc., on emploie de préférence des chaînes à douilles, dont les axes sont, comme enfig. ioà5, protégés par des douilles d’acier trempé, sur lesquelles tournent des galets cémentés et trempés.
- LES ENGRENAGES.
- T
- Les engrenages ont été, aux Etats-Unis, l’objet d’un grand nombre d’études, dont quelques-unes sont extrêmement remarquables(1), mais qu’il
- W Notamment celles de Grant : Teeth oj Gears publiée par les Lexington Gear Works, Boston, Praclical Treatiseon Gearing et Formulas on Gearing, publiées parla Société Brown
- et Sharpe, Providence. A New Odontograph ( Journal of the Franklin Institute, février 1887, p. 108, et Revue générale des machines-outils, mai 1887, p. 85). Efficiency of Gear
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- io48 à io5o — Dentures Brown et Sharpe. Grandeur d’exécution d’après empreinte.
- A' pas diamétraux de 2, 2 1/2 et 3 ; c’est-à-dire, a' 2 , 2 1/2 et 3 dents par pouce du diamètre
- du cercle primitif.
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- Fig. io5i. — Empreinte d’un engrènement à crémaillère tracé d’après les odontiques
- de Grant.
- serait absolument impossible d’analyser ici, et leur fabrication, au moyen
- Teeth (American Machinist, 26 décembre 1885, et Journal of the Franklin Instituts, mai 1887, p. 070). A New Form of Pin Gear Teeth (American Machinist, a 5 avril 1889, p. 4). Odontics. Theory and Practice of the teeth of Gear s (id., mai à décembre 1 890). Normal Theory of the Gear Teeth Cur-ves (id. 18 et 20 mars, 9 octobre 1886).
- LimitingNumber ofTeeth(id., h février 1892. Scientific American supp., 7 mai 1887, p. g452. Journal of the Franklin Institute, février 1888, p. 117). The Cycloidal Tooth for Skew-bevel Gears (American Machinist, 5 septembre 1889). Mac. Cord, Kinematics et Planetary Wlieel Trains (Scientific American Suppl., 17 mars, i4juin, 23 août 1884;
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- Fig. io5a à 1071. — Dentures Brown et Sharpe à pas diamétraux variant de 4 à 48
- (grandeur d’exe'cution).
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- de fraiseuses et de machines à tailler spéciales(1), a atteint une telle précision que la plupart de ces engrenages fonctionnent sinon sans jeu, du moins avec un jeu assez faible pour éviter tout choc sensible, même pendant les changements de marches ou de vitesses.
- Fig. 1072 et 1073. — Pignons à dentures en bois de Nuttall.
- Nous n’insisterons ici cpie sur une caractéristique des plus heureuses de la fabrication des engrenages aux Etats-Unis, qui consiste à exprimer ou mesurer les pas en fonction non de la circonférence, mais du diamètre; et ce pas diamétral, ou DiamétralPitch, n’est pas exprimé en mesures linéaires, mais par un rapport: il indique le nombre de dents par pouce du diamètre du
- 3 janvier, 28 mars 1885). Composite Gcaring (id., 27 avx-il 188g, p. 11098 ). Bilgram, A New Odontograph ( Journal of the Franklin Instituts, janvier 1899). Honey, Wnrm Wheel Teetli (American Machinist, 2 juillet 1891, p. 6). Beale, Treatise on Clearing (publié par Brown et Sharpe) et Walker ( Journal af the
- Association of Engineering Societies, vol. IV, p. 45).
- PI Notamment celles de Bilgram, Brown et Sharpe, Brainard, Clough, Eberhardt, Grant, Ilorton, Mertes, Parkes, Sellers, Slate, S wasey, Walker, Woodward... ( Gustave Richard, Traité des machines-outils , vol. II).
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- cercle primitif . C’est ainsi, par exemple, qu’une roue de pas 5 aura cinq dents par pouce du diamètre de son cercle primitif, ou un pas circulaire de
- Fig. 107 A — Calibres pour engrenages des Boston Gear Works.
- La figure représente B jauges allant respectivement des pas diamétraux 80 à 28,26 à îa
- et 11 à 4.
- 5
- -^-=0,628 pouces. Les tableaux ci-dessous, empruntés à M. Grant, permettent de passer facilement des pas diamétraux aux pas circulaires, et réciproquement.
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- PAS PAS PAS PAS
- T. D. T. D. ï. D. T. D. DIAMETRAL CIRCULAIRE CIRCULAIRE DIAMÉTRAL
- p- p'- p'- p-
- 2 1,671 pouce. 2 1,5?1
- 10 3,i8 33 10,5o 56 CO OO tC 79 a5,10 2 1/4 1,396 — 1 7/8 1,676
- 11 3,5o 34 19,82 57 18,i5 80 25,47 2 1/2 1,957 — 1 3/4 M9&
- la 3,8a 35 11,14 58 18,47 81 20,79 9 3/4 1,14 9 — 1 5/8 i,933
- i3 4,i/i 36 ii,46 89 18,78 82 26,10 3 1,0/17 — 1 1/9 2,09/1
- i4 4,4/5 37 11,78 60 19,10 83 26,43 3 1/2 0,898 1 7/16 2,180
- 15 4,78 38 61 4 785 — 1 3/8 2,285
- 12,10 ig,4a 84 26,7/1
- 5 698 — 8 5/i6 2,39/1
- 16 5,09 39 12,4a 62 ‘9.74 85 27,06 524 —
- 6 1 i/4 2,5i3
- ‘7 5,4o ho 12,7/1 63 20,06 86 27,3s 7 44g — 1 3/i6 2,646
- 18 5,73 4i 13,o5 64 20,38 87 27,70 8 3g3 — 1 1/8 2,793
- ‘9 6,o5 4 a 18,37 G5 20,69 88 98,02 9 3/19 — 1 1/16 2,957
- 20 6,37 43 i3,66 66 21,02 89 28,34 10 314 — 1 3,1/12
- 21,33 11 98S — 1 E/16 3,35i
- 21 6,69 44 i4,oo 67 9° 28,60
- 1 a 969 — 7/8 3,590
- 22 7,00 45 i4,33 68 21,60 01 28,97 1/1 29/1 — 1 3/î 6 3,867
- 23 7,3a 46 14,6 5 69 ali97 9a 29,29 16 196 — 3/4 4,189
- 24 7,64 4 7 i4,96 70 22,29 9 3 29,60 18 176 11/16 4,570
- 20 7.96 48 15,28 71 22,60 9 4 29,93 20 107 — 5/8 5,097
- 26 8,28 4 9 10,60 72 22,92 95 3o,o5 2a i43 — 9A6 5,585
- 2 4 i3i — 1/9 6,a83
- 27 8,60 5o 16,92 23,2/1 96 3o,56
- 26 121 — 7/16 7,181
- 28 8,90 5i 16,2/1 74 23,56 97 3o,88 28' 112 — 3/8 8,378
- a9 9,a3 5a 16,56 75 2 0,88 98 3l,90 3o io5 — 5/i6 1o,oo3
- 3o 9,55 53 r- 00 «T 76 2/1,90 99 3l,5a 3a °g8 — i/4 12,566
- 3i 9.87 54 17'19 77 2/1,62 100 31,84 36 087 — 3/i6 16,755
- 3a 10,19 55 17,52 78 2/1,83 ho °79 — 1/8 25,t33
- 48 o65 — 1/16 00,266
- Le tableau de gaucbe donne le diamètre D du cercle primitif d’un pignon de T dents, et à pas circulaire d’un pouce. Exemple : le diamètre D d’un pignon de 37 dents, et à pas d’un pouce, est égal à 11,78 pouces. Celui de ce même pignon, avec im pas de 3/4 de pouce, est égal à 11,78 X 3/4 — 8,84 pouces.
- Le tableau de droite donne le pas diamétral p correspondant à un pas circulaire p\ donné par la relation : p X p' = tt = 3,1416.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- TABLEAU DES DIMENSIONS DES DENTS D’ENGRENAGES CALCULEES SUR DES PAS DIAMETRAUX
- PAS DIAMETRAUX en millimètres. ÉPAISSEUR DES DENTS à la circonférence primitive. HAUTEUR DES DENTS en dehors de la circonférence primitive. HAUTEUR TOTALE des dents. LARGEUR de LA JANTE.
- 1,0 1,57 1,0 2,l6 6 à 10
- 1,5 2,36 1,5 3,24 9 à i5
- 3,0 3,14 2,0 4,31 12 à 20
- 2,5 3,93 2,5 5,3g i5 à 25
- 3,0 4,71 3,0 6/17 18 à 3o
- 3,5 5,5o 3,5 7,55 21 à 35
- A,o 6,28 4,o 8,63 2 4 à 4o
- 5,o 7,85 5,o 10,78 3o à 5o
- 6,0 9>*3 6,0 12,94 36 à 60
- 7’° 11,00 7>° 14,11 42 à 70
- 8,0 12,57 8,0 16, i3 £> 00 P- 00 0
- 10,0 15,71 10,0 20,16 60 à 100
- 13,0 18,85 1 2,0 24,19 72 à 120
- 14,0 21,99 i4,o 28,22 84 à i4o
- 16,0 25,13 16,0 3s,25 96 à 160
- 30,0 31,41 20,0 4o,3i 120 à 300
- 24,0 37,7° 24,0 48,38 144 à 24o
- En outre, la hauteur h de la dent au-dessus du cercle primitif est égale au pas diamétral, comme l’indiquent les types de denture représentés en vraie grandeur, d’après leurs empreintes, par les figures 10A8 à 1078, et qui sont d’un emploi presque universel aux Etats-Unis, et, sa hauteur totale H, au-dessus du fond du creux, est égale à 2,1 5 p, ce qui équivaut à lui laisser
- au fond du creux un jeu de 0,1 5 p, ou d’environ le ^ de l’épaisseur de la dent. Enfin, la largeur l de la jante varie de 6 à 1 0 p.
- Il résulte, de l’adoption de ce pas diamétral p et des règles ci-dessus énoncées que le diamètre cl du cercle primitif, et le diamètre extérieur D, sont donnés, en fonction dep et du nombre des dents w, par les formules très simples :
- <7, diamètre du cercle primitif = n.p.
- D, diamètre extérieur = cl + 2p =p (n + 2),
- D’après M. Mandon.
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- faciles à appliquer sans aucune erreur possible beaucoup plus aisément qu’en prenant, comme on le fait quelquefois en Europe, pour les pas, des multiples de ir.
- Enfin, l’adoption presque universelle de ces règles et des profils de Grant a permis de réaliser, aux Etats-Unis, une sorte d'unification des en-
- F
- Fig. 1075a 1081. — Pignons lamellaires Lieb.
- A, arbre avec deux plateaux B et G, dentés ou non, serrés parles boulons D sur les disques lamellaires
- ou obliques C, en fer ou en acier.
- grenages, à pas définis par leurs diamètres, qui facilite singulièrement le remplacement de ces organes, et qui serait certainement à imiter chez nous.
- La vérification des dentures se fait d’ailleurs très facilement au moyen de calibres spéciaux, dont la figure 107A représente un excellent type.
- Le progrès si rapide, aux Etats-Unis, des tramways électriques, dans lesquels la dynamo commande les essieux moteurs par des trains d’engrenages, a conduit à chercher à rendre ces engrenages non seulement suffisamment résistants à un fonctionnement dans une atmosphère poussiéreuse, mais aussi les plus silencieux possible, soit par une taille très précise, droite ou à chevrons, soit en remplaçant les dents en acier ou enfer par des dents
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- en bois. Parmi ces derniers, je citerai, comme des meilleures, les roues de Nuttall (fig. 1072). Le corps de ces roues est en fonte d’une seule pièce. Après y avoir enfoncé les dents de bois imprégnées de céruse, on tourne
- Fig. 1082 à 1087. — Presse à engrenage Porter.
- Élévation, vue de côté de l’enclume H, détail du moule I, du poinçon L et du chapeau K, et vue d’un pignon sortant de la presse (même légende qu’en fig. logé).
- la roue pour araser ces dents sur les côtés et à la circonférence, puis on les serre entre les deux plateaux, dont l’un est représenté à gauche de la figure, et l’on repasse les dents rapidement à la machine en taille'finisseuse* Après cette taille, on retire les plateaux pour appliquer sur les dents une couche d’huile de lin bouillante, puis on resserre à fond ces plateaux. Ces roues engrènent avec des pignons d’acier recuit : elles durent de six à huit
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- Fig. 1088 à 1090. — Presse à engrenages Porter en fonctionnement à l’entrée du lingot M', à la fin de sa compression et à sa sortie.
- D, chapiteau du piston CEc, à cylindre hydraulique B (fig. 1082), accrochant par D'h le moule HH1, qui renferme la matrice I (fig. io84) en acier cémenté. bb\ emboîtement de II sur le bloc G, à manette G1, pivoté engg, puis, après le défilement de ce bloc (fig. 1096) sur la table E'c. — F/1, socle creux, recevant en aa la table F1, de façon à assurer l’alignement exact de FF1 et H. —M1, lingot refoulé d’abord (fig. 1088 et 1089) en I, entre les chapeaux J et K, dentés comme I, puis repoussé en/* par le poinçon L, après retournement de H (fig. 1090).
- mois en plein service. Après quoi, Ton remplace les dents au besoin sur place, ce qui coûte de 7 à 8 francs par rouew.
- Je citerai dans le même ordre d’idées, à côté des pignons en cuir com-
- W Voir dans La Lumière électrique des 16 janvier 1892, p. 108, et 2 décembre 1893, p. 4o3, les pignons d’Atwood et de Sperry.
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- primé, qui commencent à se répandre chez nous^, les roues lamellaires, dont celles de Lieb (fig. 1076 à 1081) est un excellent exemple^. Ainsi qu’on le voit par ces figures, le corps du pignon est constitué par des disques
- Fig. 1091 à 1096. —Engrenages hélicoïdaux Brown et Sharpe taillés à la fraise hélicoïdale.
- La denture à mi-corps (fig. 1091 et 109/1) est excellente pour les commandes à la main très douces; on l’applique souvent aux diviseurs des machines à tailler les dents. La denture fig. iog3 et 1096 engrène aussi bien avec une crémaillère qu’avec une vis.
- lamellaires ondulés (fig. 1078) emboutis, ou(fig. 1081 ) plats et inclinés sur l’axe, serrés par des boulons D entre deux plateaux RB, de manière à leur permettre un petit glissement relatif suffisant pour assurer à la roue une certaine élasticité, puis taillés d’un bloc, en même temps que ces plateaux qui, en général, n’engrènent pas avec la roue E, menée par le pignon.
- W Pignons Piat (Chronique industrielle, h mars 189/1), et Noyé (brevet anglais 5a6/i, de 1898).
- W M. Gaillardet a aussi appliqué sur des Comité 15.— 1.
- voitures à pétrole des pignons lamellaires , en disques métalliques, avec interposition de feuilles de cuir à chaque disque ( Génie civil, 1" septembre 189/1).
- 3o
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- On a souvent essayé de fabriquer de toute pièce des pignons au laminoir ou à la presse. Ce dernier mode de fabrication a été étudié, en Amérique, d’une façon toute spéciale, par Bliss(I) et par M. Porter, ingénieur de la United States Projectile C", dont la presse est représentée en détail par les ligures 1082 à 1087. V°ici comment elle fonctionne.
- Les différentes pièces de la presse occupant les positions indiquées en
- Fig. 1097. — Fraise hélicoïdale Brown et Sharpe.
- figure 1082, on place dans la matrice H la bille en acier M7, d’un diamètre un peu plus petit que celui de l’intérieur des dents de la matrice I (fig. io84) et d’une épaisseur suffisante pour que le refoulement de son métal remplisse exactement la matrice. Cette bille est au rouge vif, à l’exception de sa partie supérieure, que l’on refroidit suffisamment pour résister à l’épanouissement de la partie supérieure de la bille sous la pression et à l’écoulement de son métal entre la matrice et l’étampe J. On abaisse ensuite le piston E de la presse de manière à comprimer et refouler la bille,
- W La presse est employée depuis longtemps aux Etats-Unis pour le découpage des pignons d’horlogerie (American Machinist, 5 mars 1894, p. 4); mais c’est surtout pour le moulage et l’étainpage des tôles que ces presses ont réalisé de grands progrès. Je citerai., notamment, celles de Bliss ( American Machinist, 28 octobre 1890, i3 juillet 1893; Revue industrielle, 2 3 septembre 1893, p. 875), de Stiles et Parker (American Ma-
- chinist, 29 novembre 188h, i5 août 1885, 3o juin 1888, 9 janvier, îgjuin 1890), de la Ferracute Machine C° (American Machinist, i5 octobre 1881, 2/1 mars i883, 5 octobre, 2 et 9 novembre 1893), de Watson et Stil-man (American Machinist, 3i janvier 1889), de Seymour (Engineering, 19 octobre 1883, p. 364), de Potter et de Higgins (brevets américains 598804 et 621858, de 1894. Aroir VAnnexe, p. 6o3).
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- Fig. 1098 à 1102. — Tracé des pignons hélicoïdaux Grant (Brown et Sharpe).
- I, diamètre delà vis (Worm) à l’extérieur du filet, d', diamètre de la fraise (Hob) [fig. 1097]. J, jeu au fond des dénis, m, nombre des filets par pouce de la vis. L = —, avance de la vis par tour. N, nombre
- m
- des dents du pignon. T, diamètre du pignon à la gorge. B, diamètre des flancs du pignon. G , entre-axes. 0, largeur des saignées delà fraise./, largeur de ses dents à la base. 6, circonférence de la vis au fond du filet. », largeur du filet de la fraise au fond, w, largeur du haut du filet. P,pas diamétral. P1, pas cir-
- culaire du pignon, s , hauteur des dents au-dessus du cercle primitif = - — —= o,3i8 Pv—f, epaiSr
- Se'ur des dents au cerclé primitif. $, inclinaison dés dents sur l’axe. f„ = t cos S, épaisseur des dents suivant la normale. D", hauteur utile des dents de hauteur totale. D" + /. Ces données sont reliées entre' elles par les formules suivantes, pour des inclinaisons a des deux axes l’un sur l’autre comprises
- entre Go et 90 degrés. P'
- „T N
- : D = -
- i\ + 2 P
- —.'T — ~ as. b r (d — :u). tang. S — ~ — r-ix P b bm
- (pourvu que la largeur du pignon ne soit pas > j du diamètre primitif de la vis), r' = - — as
- r ^ / + D" +/. G = — - s. B — T + 2 (/ - / cos. S)
- ... 2 2
- -J- 0 111. oo3. d'~d af.v = o,3i lv. w — o,355 P'.
- o,355 P'
- -j- 0 in. oo3. /i= D" + af
- comme en figures 1088 et 1090, sur la table G et sa rondelle conique K (fig. 1086).
- Après cette compression, on rappelle le piston CE, dont le cliapiteau D soulève par D1/» la matrice H au-dessus de la table G, on retourne II sur ses tourillons h, on retire G en la faisant pivoter sur g-, on redescend H
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- sur F, puis on chasse (fig. 1090) l’étampe J et la bille M au moyen du piston E et du poinçon L.
- La bille présente (fig. 1087) à sa sortie la forme d’un pignon à dents
- parfaitement finies, mais dont il faut affranchir les extrémités recourbées en æx, courbures que l’on ne saurait éviter sans l’emploi de pressions absolument exagérées.
- Les transmissions par vis sans jîn ont été l’objet, aux Etats-Unis, d’études très remarquables(1). Leurs roues sont exécutées, comme les engrenages
- 0) Notamment par Sellers etTown e,Expe- p. 6o5, 19 mars, 9 avril, 11 juin 1886, et riments on the Transmission of Power by Journal of the Franklin Institute, août 1885, Gearing (Engineering, 25 décembre 1885, P- 9?)•
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- ordinaires, avec une grande précision, taillées soit à la fraiseuse universelle, soit sur des machines spéciales. On finit souvent ces roues au moyen d’une fraise spéciale appelée Hob, que l’on peut considérer (fig. 1097) comme constituée par une partie très légèrement modifiée de la vis même avec laquelle la roue entre en prise, et dont les filets sont taillés en forme de fraise. Les figures îogSàiioaet leur légende donnent les proportions et formules adoptées par la maison Brown et Sharpe pour cette taille des roues hélicoïdales, qui procure au contact des dents le plus d’étendue possible en pratique.
- On sait qu’avec ce tracé par développante à ligne de poussée inclinée de 76 degrés, le nombre N des dents de la roue ne doit pas être inférieur, en pratique, à 3o : avecN<3o, la fraise entamerait les racines des dents. Pour éviter cet inconvénient, on peut augmenter le diamètre T de la roue de manière qu’il soit toujours égal au moins à
- T-=0,937 j + 4 s^,
- ou augmenter l’angle 27 des filets, égal à 29 degrés en figure 1100, de manière que l’on ait toujours
- d’où le tableau suivant :
- Pour N = 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20
- 2 y 3o° i/4 3i 3t 1/2 32 1 jh 32 3/4 33i/2 34 i/4 35 36 37
- N = 19 18 *7 16 15 ï4 i3 12
- 2 y 38° 39 ho h 1 1 /a 4i 3/4 44 1/2 46 i/4 48
- La seconde méthode obligeant à changer chaque fois de fraise avec y, il vaut mieux employer la première, même en diminuant le diamètre cl de la vis, autant que le permet l’invariabilité de l’entre-axe G (fig. 1098).
- Pour permettre de multiplier le contact des dents sans accroître la difficulté de l’exécution de la vis, M. Albro a (fig. 11 o3) proposé de faire cette
- W Grant, Formulas in Gearing, p. 35. En N
- réalité T — cos2 y — -f- h s. En figure 11 oo, y — + i4" 1/9 , et cos2 1 4° 1/2 = 0,937.
- A citer encore les vis sans fin à rattrapage
- de jeu et les engrenages spiraloïdes de Beale (Gustave Richard, Traité des machines-outils, vol. I, p. 2/10, et American Machinist, 12 septembre i885, 28 août 1890).
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- vis de forme globique(1) en trois parties a, b et c, taillées au tour par des outils guidés sur un cercle w, de diamètre égal à celui du cercle primitif commun, mais maintenus parallèles respectivement aux rayons x, x' et x2. On réduit ainsi la fatigue des dents, mais en augmentant leur frottement.
- W Reuleaux, Le Constructeur, 3° édition, p. 579.
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- ANNEXES.
- Addition à la page 26.
- GRILLE RONEY ET STANAHAN (COMPAGNIE WESTINGHOUSE).
- La grille longitudinale A est (fig. 11 o5) formée de deux séries de barreaux : les uns, bb, fixes (fig. 11 08), et les autres, b'b\ alternant avec les premiers, mobiles, supportés à l’avant par la traverse fixe F, et à l’arrière par la traverse G, pivotée en gg sur les montants D du foyer. Cette dernière traverse G est commandée, en même temps que les gradins transversaux cc, par la crémaillère E, de sorte que le passage de cette crémaillère de la position fig. 11 o5 à celle fig. 1106 fait osciller les barreaux mobiles b’b\ qui portent sur l’extrémité d’avant de la traverse G, tandis que les barreaux bb, posés sur cette traverse presque à l’aplomb de son axe de pivotement, restent à peu près immobiles tant que le plat g3 ne vient pas les soulever, ce qui a lieu quand on imprime à E, pour un décrassage énergique, son mouvement maximum.
- Ainsi qu’on le voit en fig. 1 io5, dans leur position la plus basse, les barreaux mobiles b'b' sont, à l’arrière, un peu au-dessous de bb, tandis qu’ils les dépassent un peu dans la position fig. 1106, de sorte qu’ils brisent les mâchefers et aèrent la grille par un double mouvement horizontal et vertical.
- On évite, par cette construction simple et robuste, l’emploi de toute espèce de mécanisme articulé et fragile exposé au feu de la grille; et il suffit d’amener la traverse F dans la position indiquée en pointillé fig. iio5 pour pouvoir très facilement enlever et remplacer les barreaux.
- Dans la variante représentée par les figures 1111 à 1113, qui s’expliquent suffisamment par leurs légendes, les barreaux se déplacent à la fois aux deux extrémités, à l’avant et à l’arrière, grâce à l’identité des traverses I et J, qui, commandées simultanément par E, impriment aux barreaux h'h' un déplacement sensiblement parallèle aux barreaux fixes hh.
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- Fig. 1 io5 à 1110. — Grille Roney Stanahan. Vues latérales, détail de l’arrière d’un’barreau b, vue par bout d’un jeu de barreaux, vue de face des traversesJG et F.
- A, grille longitudinale formée de barreaux fixes bb et mobiles b’b', à tasseaux d’écartement 6969 et appui b3b3 sur la traverse d’avant F/-1/2 pivotée en ff dans les encoches cl1 des joues DD du foyèr. G "'g*g', traverse supérieure pivotée en d1 sur DD, et recevant l’appui des barreaux fixes 6, comme l’indique la figure 1107, par un bec 6'‘65666768, avec bossage 68, portant sur le haut de g-3 au droit de son axe de pivotement gg.
- C, grille transversale à barreaux cgc1, cgc1, pivotés en gg dans les encoches dsd3 de DD, et manœuvrés en cc, ainsi que G en e\ par la crémaillère E.
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- C
- Fig. lin à in3.—Grille Roney Stanahaiu
- h, barreaux fixes et h\ barreaux mobiles comme ceux b' de la grille, fig. no5. Ii‘i3 et J/y*, traverses analogues à G et à F, à tourillons i et j pivotes sur D, engagées en e'e2 dans la crémaillère Ë. — Zis/i3/i4, becs des barreaux mobiles h’, taillés de façon que les mouvements de i3 ne déplacent, jusqu’à une certaine amplitude, que les barreaux h’.
- h1, becs des barreaux fixes h, parallèles à h5 et à y3, de manière à ne pas se déplacer avec /t', à moins que le mouvement de E ne soit assez grand pour amener i3 et y3 sur h5 h1.
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- Addition à la page 28.
- LES FOYERS AU PÉTROLE.
- La question de l’emploi du pétrole comme combustible dans les chaudières étant des plus importantes et des plus actuelles, nous croyons utile de compléter par quelques détails les renseignements [généraux donnés aux pages 2 8 à 3 7 de notre rapport.
- DETAILS COMPLEMENTAIRES SUR L’INSTALLATION DE CHICAGO (d’après la Revue industrielle du iir] octobre 189/1).
- On sait qu’à l'Exposition de Chicago, on a exclusivement employé le pétrole pour chauffer les 52 chaudières chargées de fournir la vapeur aux machines réunies, à cette occasion, sur le bord du lac Michigan, et qui ne demandaient pas beaucoup moins de 20,000 chevaux.
- Les Américains, grands consommateurs et encore plus grands producteurs de pétrole, toujours préoccupés de perfectionner leur outillage et de se créer des débouchés, ont voulu montrer au monde technique, dont la curiosité était depuis quelque temps éveillée sur les mérites respectifs, comme combustibles, delà houille et de l’huile minérale , ce que valait cette dernière. De là est née une installation superbe, qui a laissé bien loin derrière elle tout ce qui avait été fait jusqu’alors dans ce genre, et qui mérite cà tous égards une description détaillée.
- Le pétrole était amené à l’Exposition par une conduite de o m. i5a de diamètre intérieur, qui reliait les réservoirs de la Société de l’Exposition à la station de pompes de la Standard Oil C°, à VVhiting, Iudiana, située à 43 kilomètres de là. Une pareille distance n’a rien de surprenant, surtout dans un pays où les districts pétrolifères, comme ceux de l’Ohio et de la Pennsylvanie, envoient, par des canalisations d’une immense étendue, l’huile minérale jusque dans les états de l’Est. La dépense occasionnée par l’établissement d’une pareille conduite est vite compensée par l’économie des frais de transport; et c’est là un des avantages qu’on a fort légitimement invoqués en faveur du pétrole sur la houille.
- Dans cette conduite d’amenée, la pression varie entre 27,2 et 4o,8 atmosphères, suivant le poids spécifique du liquide, qui change lui-même avec la température. Ces oscillations de la pression ont naturellement leur contre-coup sur la vitesse d’écoulement du pétrole; tandis que, dans de bonnes conditions de température, il suffit, à la conduite, de 3o à 4o minutes pour en débiter 10,000 gallons, soit 37,85o litres, il lui faut 1 heure et demie, quand le pétrole est froid. C’est que ce dernier, qui est clair
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- et limpide à Ao degrés centigrades, est si épais à A degrés qu’il peut à peine être pompé.
- En arrivant près des réservoirs, la conduite A (fig. 111A et 1115) se bifurque pour desservir deux rangées de réservoirs C. Chacune de ses branches est reliée, par six raccords R, à autant de récipients C, constitués par des cylindres en acier de a m. Ao de diamètre et 7 m. 60 de longueur, d’une capacité de 35 m. c. 5o; la tôle des fonds a 6 millim. 3 et celle de la partie cylindrique 4 millim. 7 d’épaisseur.
- Ces réservoirs sont supportés par des murs en briques, dans un local hermétiquement clos, ayant extérieurement 22 m. 5o de longueur sur 20 m. 74 de largeur et 3 m. 60 de hauteur; le sol est formé au-dessous d’eux par un béton de o m. 38 d’épaisseur; les parois du bâtiment ont 1 m. 10 d’épaisseur jusqu’à la hauteur de 3 m. 20, et 0 m. 66 au-dessus; la couverture est formée de voûtes que soutiennent des fers à I de 0 m. 3o5 de hauteur, espacés de 0 m. 91 ; voûtes et murs sont en briques avec mortier de ciment. Cette toiture est recouverte d’une couche de terre de 0 m. 3o de hauteur; les côtés sont protégés par des talus en terre gazonnés. L’ensemble a tout à fait l’aspect d’un ouvrage fortifié, ne dépassant le niveau du sol que d’environ 2 mètres.
- L’intérieur est partagé en 6 compartiments de 9 m. i5 sur 6 m. 77 et 3 m. o5, par des murs en briques de 0 m. 45 d’épaisseur; chacun de ces compartiments, qui est muni à sa partie inférieure d’un puits de 0 m. 91 de profondeur, où se réunissent les liquides tombant sur le sol et d’où ces liquides peuvent facilement être enlevés par un éjecteur à vapeur, serait capable de recevoir une quantité de pétrole trois fois supérieure à celle qui peut être logée dans les deux réservoirs placés dans le compartiment. Cette disposition est destinée à fractionner l’huile en plusieurs lots, si, par suite d’incendie ou de toute autre cause, elle quitte ses récipients.
- Chacun de ceux-ci est relié par un tuyau de 0 m. 102 de diamètre avec le collecteur D, qui court entre les deux rangées de réservoirs, et amène l’huile à la station des pompes. Les deux conduites E, de 0 m. 289 chacune, que des tubulures verticales mettent en relation avec la partie supérieure des réservoirs placés au-dessous d’elles, ramènent à ceux-ci l’huile pompée en excès. Le tuyau F, de 51 millimètres, amène de la vapeur aux serpentins horizontaux, dessinés en pointillé (fig. 1115), et noyés dans le liquide des réservoirs à 0 m. 3oo au-dessus du fond; le but de celte disposition est d’amener l’huile à une température suffisante pour être facilement pompée. Ce même tuyau fournit la vapeur nécessaire au fonctionnement des éjecteurs des puits. Le tuyau G, de même diamètre que le précédent, évacue l’eau provenant de la condensation de la vapeur, après son fonctionnement dans les serpentins et les éjecteurs.
- Chaque réservoir est muni d’un tuyau vertical de 3 mètres de hauteur au-dessus de sa partie la plus élevée; par ce tuyau, s’échappent les gaz qui sortent de la masse liquide; le flotteur auquel il livre passage indique à chaque instant le niveau de l’huile dans le réservoir.
- Enfin, un tuyau de o m. 0 25 amène, par des tubulures de 3 millimètres, une pour chaque réservoir, de l’air comprimé dans ces derniers; l'injection de ce fluide sous pression se pratique quand un ouvrier doit, pour cause de réparation, entrer dans un réservoir., qu’il faut dans ce cas assainir avant qu’il s’y introduise, ou quand la tempéra-
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- Fig. 1114 et 1115. — Disposition des réservoirs de pétrole à l’Exposition de Chicago
- (vue par bout et plan).
- A, tuyau se bifurquant en deux canalisations AA, reliées chacune par six raccords B, à autant de réservoirs C, de a m. ho de diamètre et de 7 m. 60 de longueur, ou de 35 m. c. 5oo, lesquels sont reliés, d’autre part, par des raccords de 0 rn. 10a de diamètre, au collecteur D, qui amène le pétrole à la station des pompes.
- EE, tuyaux.de 0 m. a3g de diamètre, ramenant aux réservoirs l’huile pompée en excès.
- F, tuyau de o m. o5i de diamètre, amenant aux serpentins des réservoirs C la vapeur nécessaire à leur échauffement, et qui s’en retourne par G.
- ture du réservoir doit être abaissée, afin de pouvoir y amener, sans danger, de l’huile fraîche.
- Le collecteur D (fig. 1114 et 1115) n’a qu’un parcours de g mètres à faire pour re-
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- joindre la station des pompes chargées d’envoyer aux chaudières l’huile qui leur arrive des réservoirs. Les deux pompes de cette station, construites par les Snow Steam Pump Works, sont entièrement garnies de laiton. Chacune d’elles peut débiter jusqu’à 4,5oo litres à la minute, bien que la consommation des chaudières ne puisse dépasser ÿùo litres pendant le même temps; cet énorme excès de la puissance disponible sur la puissance normalement utilisée a pour but d’assurer, le cas échéant, la rapide vidange des tuyaux qui relient les pompes aux chaudières, et qui ne contiennent pas moins de 3o,ooo litres de pétrole. Un simple jeu de robinets à leviers permet, dans ce cas, de changer très vite le sens de la marche du liquide dans les conduites. Deux chaudières verticales de 4o chevaux chacune, chauffées, cela va sans dire, au pétrole, sont établies dans la station même des pompes pour fournir à ces dernières la vapeur dont elles ont besoin.
- Un tuyau de o m. 7 5 de diamètre et de 9 mètres de hauteur, formé par la superposition de 6 cylindres en tôle d’acier de 0 m. 0047 rivés ensemble, et communiquant avec les tuyaux de refoulement de l’huile, sert de régulateur de la pression dans ces tuyaux. Il sert aussi à assurer le retour aux réservoirs du liquide en excès, par un tuyau de trop-plein de o m. 228, qui se greffe sur lui à o m. 60 en contre-bas de sa partie supérieure.
- Du reste, pour proportionner autant que possible le débit des pompes à la consommation des chaudières, l’arrivée de la vapeur aux corps de pompe est commandée par des soupapes, dont le jeu est lui-même réglé par des régulateurs électriques combinés de telle sorte qu’une variation de pression de 0,016 atmosphères en plus ou en moins dans les tuyaux suffit pour arrêter où mettre en marche les pompes.
- Ajoutons, avant d’en finir avec la description de la station des pompes, que, pour prévoir le cas où l’huile n’arriverait pas de l’usine appelée à la fournir par la conduite qui relie cette Usine aux réservoirs de Chicago, les pompes sont reliées par une conduite de o m. 127 à une voie de garage, située à 21 m. 5o d’elles, et sur laquelle on ferait arriver des wagons chargés de pétrole. Cette conduite est munie de 6 raccords de om. o63 de diamètre, pouvant être reliés par des tuyaux flexibles aux wagons. L’huile peut, de la sorte, être envoyée de ces derniers aux réservoirs ou directement aux chaudières.
- La liaison entre ces chaudières et la station des pompes est établie par deux conduites, l’une de 0 m. 127, l’autre de o m. i52 de diamètre, qui se détachent, en deux points diamétralement opposés, du tuyau régulateur de la pression. Pour que le liquide se réchauffe dans ce parcours, à chaque conduite est accolé un tube de 0 m. o5i, dans lequel circule un courant de vapeur; enfin l’ensemble de la conduite et du tube est enfermé dans une boîte étanche d’une section de 3o5 mètres sur 0 m. o35. Les deux conduites, chacune après un parcours de 915 mètres, mais en suivant des chemins différents, arrivent dans la loge du «surveillant de la fumée», où elles se relient. De ce point, exactement placé en face du milieu de la chaufferie, l’huile est amenée aux chaudières par un tuyau de 0 m. 2o3 et de 12 mètres de longueur, qui se bifurque en deux conduites, l’une de 0 m. 102 et de 326 mètres de longueur, allant jusqu’aux extrémités de la chaufferie, l’autre de 0 m. 127 et de 48 m. 90, allant jusqu’à son milieu. Ces conduites alimentent le collecteur de o m. 127, qui court sur tout le froht
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- clés chaudières, et qui est d’ailleurs divisé par des soupapes en trois sections pouvant être isolées les unes des autres à un moment donné. De ce collecteur partent des tuyaux secondaires desservant chacun deux chaudières; enfin, de ces derniers, se détachent des tubes plus petits : un pour chaque brûleur.
- Ceux-ci sont au nombre de 194 : 56 du système Reid, 58 du système Larkin, 48 du système Graves, 16 du système Armstrong, 8 du système Wright, 8 brûleurs pour locomotives.
- Tous ces brûleurs reposent d’ailleurs sur le même principe : la pulvérisation du jet d’huile par un jet de vapeur. Ils diffèrent simplement par la disposition relative des deux jets. Les figures 1116 et 1117 donnent deux modèles de cette disposition. La
- Fig. 1116 et 1117. — Pulvérisateurs de pétrole.
- a, échappement du mélange formé dans la chambre b, chauffée par le foyer, ou par une enveloppe de vapeur.
- vapeur nécessaire à la pulvérisation est amenée par un tuyau de 0 m. 063 de diamètre, qui règne au-dessus de Ja batterie des chaudières, et duquel se détache, vers chaque générateur, un tube de 0 m. o5i.
- La disposition du foyer varie avec chaque type de générateur : dans certains cas, la grille est simplement recouverte de briques réfractaires; d’autres fois, l’air, avant d’arriver au contact de l’huile pulvérisée qu’il doit brûler, est réchauffé par sa circulation à travers des carnaux ménagés, à cet effet, dans le foyer; ce dispositif assure une production plus élevée de vapeur. Sous les chaudières de la Campbell and Zell C° et de la National Water Tube Boiler C° (p. 17), une cloison détourne les flammes vers l’avant et les partage régulièrement au-dessus de la chambre de combustion; les brûleurs sont alors inclinés vers le bas, pour que les flammes atteignent le fond de cette chambre. Les cheminées ont été faites avec une section qui eût été suffisante pour chauffer les chaudières au charbon, c’est-à-dire trois fois supérieure à celle qu’eût nécessité le chauffage au pétrole. C’est pour prévoir le cas où, l’huile venant à manquer, on aurait été obligé d’avoir recours à la houille.
- Dans la loge de surveillance de la fumée, se tient en permanence un gardien qui a pour mission, dès qu’il voit une cheminée fumer, de prévenir, par une sonnerie électrique, le chauffeur de la chaudière correspondante. La fumée dégagée par le chauffage au pétrole est d’ailleurs toujours minime; elle se révèle cependant par sa couleur jaune clair, comme aussi par son odeur. Il est, du reste, très facile delà supprimer complètement, en réglant convenablement l’arrivée de la vapeur dans les brûleurs ou la position de la pointe de Tinjecteur, pour les appareils de certains types.
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- Le surveillant delà fumée a aussi la consigne de fermer immédiatement l’arrivée de l’huile à la chaufferie, en cas d’incendie. Un système de sonneries électriques relie la chaufferie et la station des pompes à sa loge; 6 à 7 minutes suffisent pour vider complètement les tuyaux; les premiers coups de pompe auraient d’ailleurs abaissé suffisamment la pression dans les conduites pour que, avant ce moment, l’huile cessât d’arriver aux brûleurs.
- L’huile employée, résidu de la distillation du pétrole brut, d’un poids spécifique moyen de o,84, marquant 25 à 80 degrés à l’aréomètre Baumé, ne s’allume qu’à 175 degrés centigrades; son emploi n’offre donc aucun danger. Du reste, pour éviter l’inflammation des gaz qui pourraient s’en dégager en quantité d’ailleurs minime, et arriver au contact des conducteurs et des lampes électriques, les conducteurs sont enveloppés d’une substance isolante réfractaire, et les lampes sont enfermées dans des cloches de sûreté; les commutateurs, qui pourraient donner lieu à des étincelles, sont éloignés des réservoirs de pétrole.
- L’huile emmagasinée dans chacun de ceux-ci a toujours été mesurée, et la quantité employée soigneusement notée, pour qu’on pût se rendre compte de la consommation journalière. En moyenne, cette dernière équivalait à une consommation de 55o tonnes de houille. On a calculé que, pour brûler en vingt-quatre heures une semblable quantité de charbon, il n’aurait pas fallu moins de 120 chauffeurs travaillant huit heures chacun. Or, 17 chauffeurs, dont un chef et son aide, ont assuré, en travaillant aussi huit heures, le service des chaudières à pétrole, dont le fonctionnement a d’ailleurs été parfait. Cette simple comparaison a montré la supériorité de l’huile minérale sur la houille, au point de vue des frais du personnel employé.
- Exposition de San Francisco. — L’on y a également employé le chauffage au pétrole, mais sur une échelle Lien moindre qu’à Chicago: 8 chaudières Heine (p. 1 5), de 875 chevaux; en tout 3,000 chevaux; chacune avec un grand foyer de 2 m. 80 X à m. 90 X 1 m. 5o de hauteur, sans grille (fig, 1 1 18), et des amas de briques jetées sur la sole en briques réfractaires, pour agir comme volant de chaleur; portes garnies en briques, avec une ouverture de 0 m. 075 de côté pour observer le feu; presque pas de pertes par rayonnement du foyer.
- Chaque chaudière avait 8 brûleurs Graves A (fig. 1119) vissés en B dans la plaque d’avant. La vapeur, admise en cd, s’échappe, en tourbillonnant au travers des ailettes hélicoïdales e, par f, au droit m du pétrole admis par gk en un jet réglable par la vis i. Les visp et 0 sont à pas égaux et contraires, de sorte qu’en tournant /, on avance g, sans que ce tube puisse tourner, et deux fois plus vite que le pas de l. Diamètre de l’ajutage h : 3 millimètres, de g: 6 millimètres; pression du pétrole : 0 kilogr. 85; diamètre de c: 0 m. 01 0. La chaleur vaporise presque totalement le pétrole en h. Sa flamme remplissait le foyer malgré son grand volume. A la mise en train, on Comité 15. — 1. 3i
- nii’iUHEIUE KAT10XALE.
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- chauffe d’abord l’injecteur à la vapeur, puis on donne le pétrole. Chacune des chaudières pouvait fournir 4oo chevaux.
- Fig. 1118. — Chaudière Heine avec foyer pour brûler ie pétrole.
- B, dôme de vapeur incliné parallèlement aux tubes d’eau T, avec déflecteur antiprimeur L. — T, tube d’alimentation débouchant dans le délartreur D, ouvert à l’avant, à purge N et assez grand pour que l’eau y séjourne suffisamment et y précipite une partie de ses impuretés. II, entretoises perforées des caissons fig. 12, p. 16.
- 0
- Fig. 1119. — Brûleurs Graves.
- cd, vapeur qui s’échappe par les ailettes c, en fin, au droit du pétrole admis parafe, en un jet réglable par la vis i. — ph et bo, mançhons à vis de pas égaux et contraires. B vissage du brûleur A dans la plaque d’avant du foyer.
- Le pétrole était amené, par chemin de fer, sur des wagons-citernes ou dans deux réservoirs en bois garnis de tôle, de 3 A mètres cubes chacun, puis refoulé, par deux pompes Dow, dans un réservoir vertical de om. 3oo de diamètre sur îm. 80 de hauteur, sous une charge d’air de o kilogr. 85, maintenue invariable par un régulateur qui fermait l’admission de la pompe dès que la pression dépassait o kilogr. 85. En outre, un petit re-niflard réglable, monté sur l’aspirateur, admettait, à chaque coup de la pompe, la quantité d’air nécessaire pour réparer les fuites. Il suffisait, en
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- plein travail, de deux hommes, l’un surveillant le pétrole et l’autre l’alimentation; puis, de minuit à 6 heures du soir, un seul homme, au lieu de 6 à 8 chauffeurs. Le pétrole passait du réservoir sous pression dans un tuyau de o m. 075, avec deux branchements de 0 m. o5o par chaudière, et tranchée en ciment pour ramener les fuites aux réservoirs.
- DESCRIPTION DE QUELQUES TVPES DE BRULEURS AMERICAINS ET ANGLAIS.
- H. Jones (fîg. 1120 à 11 23). — Type employé depuis 1890 dans la région de San Francisco. Le pétrole arrive par 14, en 35, se mêler à la
- Fig. 1120 et 1121. — Brûleurs Jones. Coupes longitudinale et xy.
- 14, arrivée de pétrole aux orifices 35, où il est saisi par la vapeur admise par 9 , et projeté sur la soupape régularisatrice îa, manœuvrée par i3, au droit du courant d’air refoulé en 17, 18, par le ventilateur i5, à palettes ao, 20. — a3, turbine à vapeur (fig. na5) recevant la vapeur en 24, l’évacuant par 26, et commandant directement le ventilateur.
- vapeur admise par 9, et se pulvériser sur la soupape régulatrice 12, manœuvrée par 13, au droit du courant d’air qu’a refoulé en 17, 18 le ventilateur 1 5, à palettes 20, actionné par une turbine à vapeur. Cette turbine reçoit la vapeur admise en 24 sur ses aubes 23, et l’évacue par 26.
- Reed (fig. ii24 à 1126). Employé à Chicago. — Le pétrole arrive par G' au droit de la vapeur admise par le tuyau d’arrière et de l’air chaud
- 3i.
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- Fig. naa et 113 3. — Brûleurs Jones. Vue d’arrière du ventilateur et détail des aubes 20
- de la turbine à vapeur.
- A
- Fig. liai à 1126. — Brûleur Reed. Coupes longitudinale, transversale B et vue d’ensemble.
- E, admission d’air chaud. G, admission de pétrole : la vapeur arrive par le tuyau d’arrière. B , chambre de mélange, avec pointes h achevant ce mélange. A et A', deux pièces constituant l’enveloppe du brûleur, et faciles à démonter.
- admis par E. Le brûleur est en deux parties A et A', faciles à démonter. Le mélange d’air chaud de vapeur et de pétrole achève de s’amalgamer sur les pointes h de B. Appareil très simple et marchant bien.
- Nighols (Chicago) [fig. 1127 à 112g]. — Le pétrole arrive par GG',
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- Fig. 1127 à 1129. — Brûleur Nichols. Coupe longitudinale verticale, et détail du projecteur H.
- GG'^arrivée du pétrole [au travers du réchauffeur E, à serpentins de vapeur F, dans la chambre~M, d’où il va, par les trous L, se mélanger à l’air aspiré par I, puis se faire saisir en K, par la vapeur U’admise en B. — A, chambre de mélange à projecteur hélicoïdal'H.
- au travers du récipient|E, chauffé par un serpentin de vapeur F, en M, où il se mélange à l’air aspiré dans I, puis à la vapeur de B, et enfin, en K, à l’air admis en A par D. Le réglage de la vapeur se fait par J. L’injec-
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- teur A se termine par un mélangeur hélicoïdal H (fig. 1129) qui donne à la flamme une allure très stable.
- Thurnam (fig. 1 i3o). — La vapeur arrive par D et le pétrole par E, au milieu de deux courants d’air orthogonaux, aspirés de NN au travers des trous O et P.
- Fig. n3o.— Brûleur Thurnam.
- D et E, arrivée du pétrole et de la vapeur au milieu des courants d’air orthogonaux aspirés de NN
- par les trous O et P.
- Fig. n3i. — Brûleur Walton et Rees.
- D, admission du pétrole dans le courant d’air, suivant la flèche, sur la sphère pulvérisatrice C.
- B, mélangeur intérieur divisant le jet de pétrole et d’air en un jet central et une nappe annulaire.
- Walton et Rees (fig. 1131 ). — L’air comprimé arrive suivant la flèche et le pétrole, amené par D, se pulvérise sur la sphère fixe C, puis se mélange à l’air à l’extérieur et autour de B.
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- E. T. Williams (Chicago) [fig. 1 i32 à n3A]. — La vapeur arrive, par J en G, autour de la tige régulatrice R, et au droit du pétrole admis en F,
- Fig. 113a à n34. — Coupes longitudinales a a et 3 3.
- J, admission de la vapeur et M2M2, admission de l’air en G, autour de la tige régulatrice R. S', admission du pétrole, par le robinet à quadrant S, en F, au droit de la tige R.
- au travers du robinet S, à quadrant gradué. L’air est admis par M2 M2 autour de G.
- Dandison (Londres) [fig. 1135 et 1136]. — Le pétrole est admis par ieë1 et les trous f', et la vapeur par g-1/*2 et les trous h, en réchauffant le
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- Fig. il35 et 1136. — Brûleur Dandison. Coupe longitudinale et vue d’arrière.
- », admission du pétrole, par e!, e et les trousà l’encontre de la vapeur admise par g, h3. — c, aspiration de l’air, k5, pignon hélicoïdal commandé à la main par une vis sans fin, et permettant de régler l’admission du pétrole par le cône k, fileté en k2.
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- pétrole quelle enveloppe : l’air est aspiré par e. Le réglage se fait par le cône k, fileté en A2, et manœuvré par l’engrenage hélicoïdal k5.
- Etchells (fig. 1 137 à î î Ao). [Construit par la maison Bailey, à Manchester.]— La vapeur arrive, par G, au droit du pétrole admis par H, et
- Fig. ii 37. — Brûleur Etchells. Ensemble.
- de l’air aspiré par aa, puis le jet vient se briser sur un déflecteur F. Très simple, et dépense peu de vapeur.
- Stewart et Farmer (fig. 11 Ai à 11 A3). — Le pétrole arrive par a2, l’orifice a", réglé en d'd, et les trous c', au droit du jet de vapeur ou d’air chaud comprimé A2 et d’air aspiré A; puis il reçoit, avant d’arriver au foyer, les aspirations d’air D2, D3, D4, qui donnent à la flamme une grande stabilité, en diminuant le bruit et la dépense de vapeur.
- Chepoürnoff (fig. 11 AA et 11A5). — La vapeur arrive, par GA et le pétrole par HB, réglés par Ec et FD, se mêler et se pulvériser au delà de la cloison I, dont la chaleur aide à vaporiser le pétrole. Les prises G et H sont pourvues de bouchons permettant de les nettoyer facilement.
- Les figures nA6ànA9 représentent l’application faite, de ces brûleurs, en Angleterre, par la maison Gwynne, à des locomobiles et à des chaudières fixes. Dans ce dernier cas, le brûleur A est au-dessus d’une sole en briques réfractaires, par le creux de laquelle arrive l’air réglé par une porte. Pour les grandes chaudières, on emploie dans chaque foyer deux brûleurs : Tun à 100 millimètres au-dessus de l’axe du foyer, avec une fente de nx3 millimètres pour le pétrole et de i5 X 3 pour la vapeur; l’autre brûleur, à 100 millimètres au-dessus de la sole, est plus petit, avec 7x3 pour le pétrole et 11 X 3 pour la vapeur. Il faut éteindre le grand brûleur
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- H
- Fig. 1138 à nûo. — Brûleur Etchells. Coupe longitudinale, coupe xy, et détail de la palette F. G, admission du pétrole. HD, admission de vapeur, aa, aspiration d’air.
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- Fig. nkt à 1143. — Brûleur Stewart et Farmer. Coupe longitudinale.
- Coupes transversales par a2 et par c'c.
- admission du pétrole par l’orifice a", réglé en d, et les trous cc\ au droit du mélange de vapeur ou d'air comprimé amené par A2 et d’air aspiré par A. — D2. D3, D\ aspirations successives d’air convergeant à l’entrée du foyer.
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- Fig. 11 44 et 1145. — Brûleur Chepournoff. Coupe verticale et plan.
- GA et HB, admissions de la vapeur et du pétrole, réglées par Ec et FD.
- I, plaque de pulvérisation et de vaporisation du pétrole.
- Fig. 1146 et 1147. — Application du brûleur Chepournoff à une locomobile.
- Fig. 1148 et 1149. — Application du brûleur Chepournoff à une chaudière fixe.
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- environ un quart d’heure avant le petit; après quoi, l’on ferme soigneusement les portes, pour éviter la détérioration du foyer par afflux d’air froid. Le pétrole doit être porté à 70 degrés environ avant d’arriver à l’injec-teur, et débarrassé de son eau par une purge placée au bas de son réservoir, avec tube indicateur.
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- h 94
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- Addition à la page Ù5.
- INJECTEUR BROWNLEY.
- La manœuvre de cet mjecteur, très simple et sans soupape, est la suivante (fig. 11 5o) :
- Après avoir tourné D dans la position indiquée sur la figure de gauche,
- Fig. i i5o à il 5a. — Injecteur Brownley. Élévation. Coupe longitudinale et détail du robinet D.
- II, admission de vapeur passant, quand D occupe la posilion de gaucbe par CGD au trop-plein E, et aspirant par ABC l’eau d’amorçage. Après l’amorçage, on ferme E, et l’on ouvre F, par où le jet est refoulé par JB et C.
- la vapeur, admise par H, file, par CGD, au trop-plein E, et aspire l’eau d’amorçage ABC, puis elle la refoule au trop-plein. Dès qu’il s’en échappe un jet continu, on ferme E, et l’on ouvre le refoulement F.
- Cet injecteur marche bien à l’eau chaude. Il ne lui faut qu’une pression de î kilogramme pour aspirer à î m. 5o, et 3 kilogr. 5 pour aspirer à 7 m. 5o. Amorcé avec une pression de î kilogramme par exemple, il con-
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- tinuera d’alimenter jusqu’à une pression de o kilogr. ho. Le plus petit type, avec aspiration A de i3 millimètres de diamètre et un refoulement F de 1 o millimètres de diamètre, débite 5oo litres par heure; le plus grand (A=65 F=5o millimètres) débite 1 m. c. 4oo; il suffît pour des puissances allant jusqu’à 5oo chevaux.
- C’est un appareil robuste, d’une visite et d’un entretien très faciles.
- INJECTEUR PARK.
- Cet injecteur, très répandu aux Etats-Unis, est (fig. 1 1 53 à 11 55) également fort simple.
- a3, levier pivoté sur a4, qui, tiré à gauche, ouvre par a2 la soupape a', de manière à admettre la vapeur par aFA dans l’aspirateur A', en même temps qu’il ouvre par a5H/i (fig. n55) le trop-plein h'. — d, soupape automatique laissant l’eau d’amorçage s’échapper par h', puis se fermant par le vide en D. — b\ soupape qui, une fois l’injecteur amorcé, s’ouvre par le prolongement du mouvement de a2, et admet la vapeur en grand par b'b. — G, levier à came permettant de fermer d.
- Lorsqu’on tire à gauche le levier a3, pivoté sur le bras a4, il ouvre, par a2, la soupape a\ qui admet de la vapeur par ah dans l’aspirateur A', en même temps qu’il ouvre par a5Eh la soupape de trop-plein h', de sorte que l’eau d’amorçage s’échappe par h\ après avoir traversé la soupape intermédiaire automatique d, jusqu’à ce que l’amorçage bien établi ait créé en D un vide suffisant pour déterminer la fermeture automatique de d. Le
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- t
- Fig. 1 j 54 et 1155. — Injecteur Park, plan et coupc 3-3 (fig. 1153). (Même légende qu’en fig. 1153.)
- mouvement de «3, se continuant, admet alors en grand, par brb, la vapeur au refoulement B, et ferme le trop-plein h'.
- L’on n’a plus ensuite qu’à régulariser l’alimentation par F, sans bouger a3. A l’avant de l’injecteur, a3 ouvre hr, puis ferme successivement B et A.
- La came du levier G permet de maintenir au besoin fermée la soupape automatique d.
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- Addition à la page 56.
- SÉPARATEUR SWEET.
- Ce séparateur, de date récente, est déjà assez répandu aux Etats-Unis.
- La vapeur arrive par le haut de l’appareil en A (fîg. 1156) sur un cône à doubles parois, dont l’extérieure est en tôle perforée; puis, de ce cône, elle passe dans l’espace annulaire E, réservé entre deux cylindres également à doubles parois, pour se rendre enfin au moteur par le cylindre central, suivant les flèches. Le principe de l’appareil est que l’eau entraînée, passant immédiatement au travers des tôles perforées, est définitivement séparée le plus tôt possible de la vapeur, sans aucun risque de pouvoir être ensuite reprise et entraînée par la vapeur. L’eau ainsi séparée est amenée, par C et par clés gouttières convenablement aménagées, au bas du séparateur, qui se trouve isolé de la vapeur par le cône F, empêchant tout retour d’eau.
- Ainsi que l’indique la figure 1157, cet appareil peut aussi se disposer horizontalement.
- Pour un tuyau de vapeur de 100 millimètres de diamètre, l’appareil a 3oo millimètres de diamètre et 1 mètre de haut.
- Comité 15. —
- 3a
- l'IUMEtllE NATIONALE,
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- Fig. 1 i5G.— Séparateur Sweet vertical.
- A , arrivée de la vapeur sur un cône B, à double paroi, dontl’extérieure est en tôles perforées, d’où elle passe en E. L’eau séparée est amenée, par G et des gouttières, au bas du séparateur isolé de la vapeur par le cône F.
- Fig. 1157. — Séparateur Sweet horizontal.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- ACCESSOIRES DES CHAUDIÈRES.
- Chapelle de rejoulement double de Crosby. — Cet appareil se compose d’un robinet avec boisseau à deux compartiments orthogonaux renfermant chacun
- Fig. 1158 à 1160. — Chapelle de refoulement double Crosby. Coupe partielle aa.
- Plan et vue en dessous.
- Fig. 1161 à n63. — Clapet de refoulement double Crosby. Coupes aa' et 5-5, fig. 1158.
- B, boisseau à deux clapets de retenue B2B2, avec sièges £>3è2B', serrage W et regards A2A2. aa', passage du refoulement à la chaudière par le clapet B2 du haut (fig. 1162) ou du bas (fig. 1161 ).
- un clapet de retenue B2. Dans la position indiquée sur la figure 1161, c’est le clapet du bas qui fonctionne, laissant l’eau d’alimentation passer à la chaudière de a en a'. Si ce clapet se dérange, on tourne, par B, le ro-
- 3:1 .
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- binet de 180 degrés, ce qui substitue (fig. 1162) le clapet supérieur à l’inférieur, amené en regard de son bouchon A2, qu’il suffit de dévisser pour le rendre parfaitement accessible, sans arrêter le fonctionnement de l’ali-
- A\V\TO\Tv?
- Fig. 1166 à 1166. — Clapet de refoulement double Crosby. Coupe longitudinale.
- Coupes h-h et 5-5.
- Le refoulement passe de x en x' par y ou par y', suivant l’orientation du boisseau z. — x2, regards.
- mentation. C’est donc une disposition fort ingénieuse, simple et pratique, qui méritait d’être signalée.
- Avec la variante fig. 116 A, l’alimentation passe de x en x' part/ où par y', suivant que l’on amène le robinet dans la position figurée ou à 1 80 de-
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- grés de cetle position, tandis que l’alimentation est complètement fermée à 90 degrés de ces positions. Il suffit de dévisser les regards oc2 pour avoir accès complètement libre au clapet inactif.
- Soupape de vidange Mac Intosh. — Ce robinet fonctionne comme il suit (fig. 1167) :
- Pour vider la chaudière, on en admet, par f, la vapeur sur le piston J,
- Fig. 1167. — Soupape de vidange Mac Intosh.
- /, tuyau admettant la vapeur sur le piston J, à rappel F', qui, s’abaissant, ouvre K, puis E de sorte que la vapeur s’échappe par CEKG'. — DD'd, siège de E, fileté dans a.
- qui, malgré le ressort de rappel F7, ouvre la soupape intermédiaire K, puis la soupape E, et laisse la vapeur s’échapper de la chaudière par CEKG'. La soupape intermédiaire K remédie à toute fuite accidentelle de E, et l’on peut détacher la chapelle B de K de la chaudière sous pression. Celte
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- Fig. 1168 el 1169. — Régulateur d’alimentation Bosworth. Élévation et coupe verticale.
- C, soupape de prise de vapeur à la pompe alimentaire (fig. 1170) suspendue au piston B par une tige à ressort réglé en F. — D, admission de l’air comprimé du tuyau T (fig. 1170) qui s’échappe à l’atmosphère par le canal G, réglable en HJ.
- Fig. 1170. — Régulateur d’alimentation Bosworth. Ensemble de l’installation.
- soupape paraît présenter le grand avantage d’une sûreté de fonctionnement à peu près absolue.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- Fig. 1171. —Niveau-régulateur Bosworlh.
- M, soupape du tuyau d’air comprimé T, montée sur ie tuyau Pq de la colonne de niveau d’eau, et qui. dès nue ce niveau baisse, se dilate plus que N, ouvre M, et, par suite,en grand la prise de vapeur C
- dès que ce (fig. 1169)
- nj2.______Régulateur d’alimentation Bosworth en batterie.
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- Régulateur d’alimentation Bosworth. — Ce régulateur, construit par la maison Crosby, se compose (fig. 1168J d’une tige à piston B, suspendue à un ressort de tension réglée par un écrou F, et tendant à lever et à ouvrir la prise de vapeur C de la pompe alimentaire; à cette pompe, est jointe (fig. 1170) une petite pompe à air refoulant, par un tuyau T, de 3 milli—
- Fig. 1173. — Niveau Lhermostatiquc Boswortli.
- mètres de diamètre, et en D (fig. 1169) dans la chambre A, de l’air comprimé qui s’échappe dans l’atmosphère par le canal G, réglable en HJ, en abaissant le piston B et sa tige, c’est-à-dire, en étranglant la prise de vapeur de la pompe alimentaire dès qu’elle dépasse la vitesse normale fixée par l’écrou J. Un dash-pot à huile I atténue les vibrations de l’appareil, que l’on peut rendre très sensible.
- Le tuyau T se bifurque vers une soupape M (fig. 1170) montée sur le tuyau coudé PQ (fig. 1171) de la colonne de niveau d’eau. Tant cpi’il y a de l’eau en P, la soupape M reste fermée, mais si le niveau baisse de
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- maniéré à y faire entrer de la vapeur, P, s’échauffant, se dilate plus que la tige réglable N, et M s’ouvre, laissant l’air s’échapper de T, de sorte que le régulateur ouvre en grand la prise de vapeur de la pompe alimentaire.
- Fig. 117/1. — Tliennoslül Basworlh.
- Ol
- Fig. 1175 et 1176. — Détail de la valve régulatrice Bosworth à membrane.
- Lorsqu’il s’agit de régulariser ainsi l’alimentation d’une batterie de chaudière (fig. 1172) chacun des thermostats commande une valve (fig. 1173 et 1175) disposée sur son tuyau d’alimentation, et dont la tige est reliée à une membrane chargée par la vapeur de la chaudière au moyen d’un tuyau qui communique avec la soupape b (fig. 117 A) du thermostat. Dès que le niveau baisse dans l’une des chaudières, la dilatation de son tube thermostatique, agissant en a sur le levier coudé qui porte la tige de b,
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- ouvre cette soupape qui, laissant la vapeur s’échapper au-dessus de la membrane de la valve (fig. 1175), lui permet de se lever et de s’ouvrir sous la poussée de son ressort. Ce mouvement ouvre en même temps la prise d’air indiquée à gauche de la figure, et accélère le mouvement de la pompe. Dès le niveau rétabli, b se ferme, et la pression de la vapeur referme la valve d’alimentation, arrêtant de nouveau la pompe, à moins que le niveau n’ait baissé dans une autre chaudière de la batterie.
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- Addition à la page 5q.
- RÉCHAUFFEURS D’ALIMENTATION.
- L’idée de réchauffer l’eau d’alimentation en partie par la vapeur vive de la chaudière, comme dans le type américain de Peck Wheeler, a été appliquée depuis quelques années en Angleterre par Kennedy G) qui n’y avait d’abord songé que pour éviter à la chaudière la fatigue occasionnée par les alimentations froides. Il paraît certain qu’il résulte en outre, de l’emploi de ce système, qui s’est très rapidement répandu, principalement à bord des navires, une certaine économie de combustible, difficile à chiffrer en l’absence d’expériences concluantes, et que l’on peut sans doute attribuer en partie à une meilleure utilisation des surfaces de chauffe du fait de l’amélioration de la circulation. Il serait très intéressant de faire quelques expériences décisives sur ces réchauffeurs, ainsi que sur les réchauffeurs régénérateurs analogues à ceux de Weir(2), au sujet desquelles renseignements sont contradictoires, et qui intéressent l’un des points les plus discutés de la machine à vapeur.
- RÉGHAUFFEUR CORBES (CHICAGO).
- La vapeur arrive (fig. 1177) de la machine dans ce réchauffeur par un séparateur A 2, à chicanes A3, disposées de manière à en recueillir l’huile en 46; puis elle parcourt les tablettes 14, à ouvertures 15, alternées de façon que la vapeur doit, pour sortir en 2, lécher toute la surface de l’eau qui, amenée par 12, parcourt les tablettes en sens contraire, comme l’indiquent les flèches. Ces tablettes sont disposées de manière à pouvoir être facilement enlevées par la porte 20.
- L’eau réchauffée et la vapeur condensée passent par 21 au détartreur 22, dont les boues s’évacuent par 40, puis à l’aspirateur 30 de la pompe ali—
- Brevet anglais ig55o, de 1890. Revue industrielle, 29 septembre 1891, p. 38i. The Engineer, 3' avril, 3 et 3i juillet 1891, p. 265 et 97; 21 avril 1893, p. 3kr]. Consulter aussi, sur la théorie des réchauffeurs :
- Colterill, Engineering, 2 mai 1892, p. 527 et G. Elliott, Engineering, 11 janvier 1893, p. 63.
- W Revue industrielle, 2h janvier 18q3, p. 2/11. Génie civil, 8 avril 1893, p. 370.
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- Fig. 1177 à 1179. — Réchaufleur d’alimentation Cobbes. Coupe verticale. Coupe 4-4 et détail de la colonne 4a.
- 4a, séparateur recevant au bas la vapeur, avec chicanes 43 disposées de manière à recueillir l’huile en 46. — i4, i4, tablettes faciles à enlever par la porte 20, avec ouvertures i5 alternées de façon que la vapeur doive, pour sortir en a, lécher toute la surface de l’eau qui, amenée par la , parcourt les tablettes en sens contraire, ai, tube amenant l’eau condensée dans le délartreur 22, à purge 4o, d'où elle passe au travers du filtre 29, à l’aspiration 80 de la pompe alimentaire. 31, trop-plein réglant l’appareil concurremment avec un flotteur agissant sur l’arrivée de l’eau en 12.
- mentaire, après avoir traversé la couche filtrante 29 : coke, graviers, etc. Un trop-plein 31 règle, concurremment avec un flotteur agissant au besoin sur 12, le jeu de l’appareil.
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- RÉCHAUFFEUR COCUIUNE.
- m]Lh
- Fig. 1180 à 1182. — Réchauffeur d'alimenlalion Cochrane. Élévation et plan.
- D, arrivée de la vapeur d’échappement au droit du retour de l’eau de condensation par W, sur la cascade XZ, à joint hydraulique Y. — K', flotteur qui, lorsque le niveau de l’eau baisse dans la bâche G, ouvre par H'C1 la soupape F1, laquelle admet l’eau froide de E1 sur les plaques de précipitation B'C'D1, le long desquelles s’évacue en sens contraire, vers R1, la vapeur non condensée. R, déversoir par lequel l’eau en excès dans C passe en G, dont le flotteur J ouvre par M le trop-plein NP, lequel reçoit en F l’huile entraînée par la vapeur d’échappement et séparée par C. A', aspiration de la pompe alimentaire. Q', soupape réglant la pression en R'. Si cette pression est trop faible, la valve T' laisse la vapeur de la chaudière passer, par S', au réchauffeur en quantité nécessaire pour y rétablir la pression.
- Ce réchauffeur construit par les « Harrison Safety Boiler Works , de Philadelphie, est très apprécié aux Etats-Unis, principalement dans les instal-
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- lations où l’on utilise la vapeur d’échappement au chauffage des locaux par radiateurs.
- La vapeur d’échappement arrive par D (fig. 1180) au droit du retour de l’eau de condensation du radiateur, qui s’opère par le tuyau W, sur la cascade ZX, à déverseur Y, noyé de manière à former avec W un joint hydraulique y, empêchant tout mélange de vapeur. Cette eau et cette vapeur se mélangent et se précipitent dans la bâche C, d’où l’eau bouillante est aspirée par la pompe alimentaire en A'. Si le retour W est insuffisant, le flotteur k' ouvre par H1 la soupape F1, qui admet le complément d’eau nécessaire par les plaques de précipitation B1 C1 D1, parcourues en sens contraire du courant de l’eau par la vapeur non condensée qui s’échappe de RR' aux radiateurs. Si, au contraire, le débit de W est trop abondant, l’eau, débordant R, passe en G, et le flotteur J ouvre le trop-plein NP. Ce même trop-plein reçoit en F l’huile entraînée par la vapeur d’échappement, et séparée par le séparateur C.
- Enfin, le branchement R' des radiateurs est relié par P' à une soupape Q', qui en règle la pression. Si cette pression est trop forte dans le réchauffeur, cette soupape s’ouvre à l’atmosphère; si elle est trop faible, la valve d’étranglement T', réglée à la pression normale, laisse la vapeur de la chaudière passer par S' dans le réchauffeur en quantité nécessaire pour y rétablir la pression de régime.
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- Addition à la page 100.
- MACHINE COMPOUND RAPIDE BECK.
- On peut encore citer, parmi les machines rapides les plus en vogue aux Etats-Unis, celles de Beck, construites jusqu’à 600 chevaux par la Taylor Manufacturing C° de Chambersburg.
- Dans ces machines compound, les deux pistons D' et F' sont (fig. 1183 et 119 o ) conjugués par une même traverse F, à patins réglables U, et les tiroirs équilibrés des deux cylindres sont commandés, à l’aide de renvois, l’un par un excentrique à calage fixe Q, et l’autre, celui du petit cylindre, par un excentrique soumis au régulateur K. Les segments U (fig. 1198) de ces tiroirs, au nombre de deux à chaque extrémité du tiroir, de chaque côté d’un anneau fixé par des boulons v, se dilatent par la pression même de la vapeur, et forment une garniture automatiquement étanche.
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- Fig. ! 183 à n'86. — Machine compound rapide Beck. Plan-coupe parles cylindres. Elévation-coupe par le grand cylindre et détail de la distribution et du renvoi ce'.
- H, arbre de couche avec volant I et régulateur direct H, agissant sur l’excentrique I, qui commande par Med'eP' le tiroir-piston équilibré O4 du petit cylindre E.— Q, excentrique à calage invariable commandant par M'gHP le tiroir du grand cylindre D.
- E et D, petit et grand piston à tiges E2D2 accouplées (fig. 1192) sur une même bielle M.
- Dans la position figurée des tiroirs O3 et O4, la vapeur de la chaudière passe par b à gauche du petit cylindre, dont l’échappement se fait par la lumière b de droite et, suivant les flèches, dans la boite TT, d’où elle passe par O3d' en D', en même temps que l’échappement de D' se fait par c2030l.
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- Fig. 1187 à 1189. — Machine compound rapide Beck. Détail du tiroir O3 et d’un segment U.
- Fig. 1 190 à 1192. — Machine compound Beck. Détail du croisillon F.
- Comitû 15. — 1.
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- iUWUlUr.iE NATIONALE.
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- Addition à la page 108.
- NOUVELLE DISTRIBUTION REYNOLDS A ROBINET D’ADMISSION
- TOURNANT.
- Cette nouvelle distribution fonctionne comme il suit, en ce qui concerne l’admission (fig. 1193 à 1200). Quand la tige G de l’excentrique tire de gauche à droite la manivelle F, folle sur E (fig. 1198), son doigt H
- Fig. 1193. — Distribution Reynolds. Vue perspective. (Même légende qu’en lig. 119Y)
- (fig. 119A), rabattu par le ressort k, enclenchant la dent correspondante du rochet B, calé sur d, fait tourner le robinet d’admission A a de l’angle Xa (fig. 1200) ou du double de la largeur d’une barrette b (72 degrés), ce qui ouvre puis ferme géométriquement l’admission; puis F retourne en laissant A fermé, pour la rouvrir de nouveau, et la fermer à la course suivante, à moins qu’il n’en soit empêché par l’action du régulateur sur le collier G.
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- Fig. i îgA à 1197. — Distribution Reynolds. Vue de face sans frein puis avec arrêt par le régulateur et détail du dôigt H.
- G, tige d’excentrique articulée au levier F, qui, tiré de gauciie à droite et fou sur E (fig. 1198 ), entraîne par son doigt H, à ressort k, le rochet B, calé sur d, et le robinet A a d’un arc X (fig. 1200) égal à deux fois la largeur d’une barrette b, de manière à ouvrir puis fermer l’admission.
- D, tige du régulateur manœuvrant par g le collier G (fig. 4193), de manière que son taquet h vienne (fig. ng5), si la machine s’emporte, au retour de H, repousser sa palette (/, malgré le ressort p, à rappel jhk, et empêche H de retomber en prise avec B.
- A cet effet, si la machine s’accélère, le régulateur tourne G de manière que son taquet h vienne, lorsque H recule, repousser sa plaquettemalgré
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- son ressort^ (fig. 1197), et l’empêcher de retomber en prise avec la dent suivante de B. On manque ainsi une ou plusieurs admissions, jusqu’à la reprise de la vitesse normale.
- L’échappement se fait par des robinets Gorliss ordinaires à dash-pots.
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- Addition a la page 109.
- CORLISS À DEUX DISTRIBUTEURS TWISS (NEW-HAVEN).
- Les machines de M. Tvviss sont assez répandues aux Etats-Unis. On se rendra facilement compte du fonctionnement de leur distribution par les figures 1 203 à 1208, qui représentent le type de 18-79.
- Chaque distribu leur se compose d’un robinet d’admission et d’échappement et d’une valve de délente.
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- Le robinet E, solidaire du manchon F (fîg. 1208), est actionné directement par l’excentrique et son levier F1 : il admet la vapeur de G au cylindre A parE'ddB quand il occupe la position fîg. i2o4, et il l’échappe
- Fig. iao3 à i2o5. — Distribution Twiss de 1879. Vue de face et coupes transversales à l’admission et â la lermeture.
- A, cylindre moteur. EE', robinet oscillant. H, valve de détente. C, chambre de vapeur.
- /D, échappement.
- par BadefD quand il occupe la position indiquée en pointillés sur cette même figure. Pour assurer l’étanchéité, les parties frottantes sont séparées de E et appuyées sur la glace a par des ressorts h, h.
- La valve de détente H est menée par le carrelet de l’arbre G, solidaire du levier L, qu’un ressort L' tend toujours à ramener dans sa position de fermeture (fig. i2o5), position à partir de laquelle le levier L, appuyé sur F, par son taquet l (fig. 1207), suit le mouvement de F dans le sens de la flèche, H restant toujours fermé, jusqu’à ce qu’il soit arrêté par le taquet fixe N, vers la fin de la course motrice du piston. A partir de ce point, F1, continuant son mouvement, ouvre l’échappement, en même
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- temps que H, immobilisé dans E qui tourne, rouvre d(îig. 120A); puis, à la fin du mouvement de F1, son doigt P enclenche comme en figure 1207, tracé pointillé, le taquet m de L, de sorte qu’au retour, F1, entraînant à la fois H et E, ouvre l’admission comme en figure 120A. Cette ouverture a lieu jusqu’à ce que le bras p' de P, passant sur la came R, soumise en
- Fig. 1206 à 1208. — Distribution Twiss. Détail du déclic.
- A partir de la position de fermeture (fig. 12o5), le levier L, solidaire par C de la valve de détente H, et appuyé par son ressort L' et son taquet l sur le manchon F de E, suit le mouvement de F jusqu’à son arrêt par N, puis le levier F1, commandé par la tige d’excentrique F2, ouvre l’échappement/, comme en pointillé (fig. iao4), en même temps que H, immobilisé dans E, ouvre d. A la fin de ce mouvement de F1 dans le sens des flèches, son doigt P enclenche, comme en pointillés (fig. 1207), le taquet wi de L, de sorte que, au retour, F1, entraînant à la fois H et E, ouvre l’admission a, comme en fig. 1 ao4, jusqu’à ce que la came R, soumise en R' au régulateur, sépare, par p', P de m, et permette au ressort L' de ramener H de la position fig. 1204 à celle fig. 1205.
- R", came de sûreté venant en cas d’accident au régulateur, à la fin de la course de F1, relever p' et déclencher m de P, de manière que le moteur s’arrête.
- R' au régulateur, déclenche m de P, de sorte que le ressort L', ramenant H de la position fig. 120A à celle fig. i2o5, ferme vivement l’admission, et commence la détente.
- En cas d’accident au régulateur, une seconde came R" vient, comme l’indique le tracé pointillé fig. 1206, à la fin de la course avant de F1, relever 7/ et déclencher m de P, de sorte que l’admission reste fermée, et que le moteur s’arrête en même temps que le régulateur.
- Dans le type actuel de 1892 (fig. 1201 et 1207 à 1218), la valve d
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- Fig. 120g. — Diagramme d’une machine Twiss.
- Fig. 1210 à 1212. — Machine Twiss de 1892. Détail de la distribution. Coupes x'et y (fig. 1221) et vue latérale du robinet d’admission et d’échappement.
- détente, complètement cylindrique et menée par un tourne-vis m%3, (fig. 1212) communique avec le robinet d’admission et d’échappement R par deux lumières r2 et un canal S, de sorte que la fermeture de l’admission est, toutes choses égales, deux fois plus rapide, et le mouvement relatif du
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- Fig. iai3 à 1216. — Machine Twiss de 1899. Détail de la distribution.
- Vue latérale et de face du robinet d’admission et d’écbappement K, du plateau ¥' et du robinet de détente.
- W-x
- Fig. 1217. — Machine Twiss de 1892. Détail de la distribution.
- US 33, robinet d’admission et d’échappement commandé par Wl'l' (%. 1215 et iaio) avec garniture d’équilibre B 6 a5aVa8 (fig. 1213) dont les fuites s’évacuent par fl10, et robinet de détente rV mené par mm* (fig. 121a).
- robinet de détente dans K réduit de moitié ; en outre, comme les ouvertures r1 et r2 ne sont pas sur un plan diamétral, la valve de détente, presque
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- équilibrée, est néanmoins appuyée dans le robinet par une pression de vapeur suffisante pour en assurer l’étanchéité. Quant au robinet de détente K, également mené par un tourne-vis A:3 l' (fig. 12 i 3), il est équilibré par
- Fig. 1218. — Coupe transversale par a10 (fig. iai3), et plan-coupe xx. (Même légende qu’c-n fig. 1217.)
- les garnitures a5 et a7, qui empêchent la pression de la vapeur de s’exercer dans l’aire a5a7, dont les fuites s’évacuent à l’échappement par a10.
- On reconnaîtra facilement sur les figures 1201 et 1202 les principaux éléments de cette remarquable distribution, dont toutes les parties sont facilement accessibles et démontables.
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- Addition à la page i i 8.
- NOUVELLE DISTRIBUTION BROWN.
- A chacune des extrémités du cylindre, il y a (fig. 1219 à 1223) deux tiroirs à grille : l’un, a2, pour l’admission, l’autre, ri2, pour l’échappement, commandés tous deux par un arbre de distribution e, qui reçoit à la fois un mouvement de rotation et un mouvement de va-et-vient suivant son axe.
- Le tiroir d’admission a2 est commandé par la translation de e au moyen de deux collets k& (fig. 1222) calés sur e, et qui font osciller le levier coudé htëk', dont l’extrémité k' repousse, par la butée ri du levier t, pivoté en vu, et malgré le dash-pot ri vide g, la tige a4 du tiroir d’admission, jusqu’à ce que le levier t vienne, en montant sur le plan incliné m!, soumis au régulateur, pivoter, comme en fig. 1219, autour de vu, et lâcher u, de sorte que le tiroir, rappelé par le dash-pot, ferme vivement l’admission.
- Le tiroir d’échappement est commandé par la rotation de e au moyen de l’excentrique l manchonnée (fig. 1222) sur le carrelet e4 de e.
- Le mécanisme qui imprime à l’arbre e son mouvement de translation alternative et de rotation est représenté en détail par les figures 1226 à 1226. U se compose d’une douille excentrée b, sur laquelle on peut fixer
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- au calage voulu, par la vis i, l’excentrique h, à filets ou gorge h', inclinée sur s, de manière que le collier d reçoive à la fois : de l’excentricité de 4, un mouvement de va-et-vient oblique sur l’axe s, et, du filet //, un mouvement de va-et-vient suivant cet axe. Ce double mouvement est transmis à l’arbre de distribution e par la manivelle /, à articulation sphérique fd.
- Fig'. 1220 et 122 1. — Distribution Brown. Coupe transversale et plan. Même légende qu’en fig. 1222.)
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- Fig. 1222 et 1223. — Distribution Brown. Plan et coupe xx.
- a, boîte du tiroir d’admission a2 (fig. 1220) au cylindre C, commandé par la translation de l’arbre dé distribution e, au moyen des deux collets fc’fc0, qui font, par &\ osciller le levier fc/c’, dont l’extrémité fc' repousse par u la butée u' du levier t, pivoté en w, lequel repousse, malgré le dasb-pot à vide pg, la tige a4 du tiroir a2, j usqu’à ce que f montant ( fig. 12 2 3 ) sur l’extrémité m! de la came m, soumise au régulateur, u’ lâche u. — t2, butée à ressort t’, rappelant t. — g', réglage du dash-pot.
- /, excentrique monté sur le carrelet e'1 de e, et commandant par l'IH'2 la tige nx du tiroir d’échappement ?î3 guidée en n'nH3.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- Fig. 122/4 à 1226. — Distribution Brown. Détail de la commande de l’arbre e.
- s, arbre de couche, avec manchon excentré b, sur lequel on cale par ii' le collier M2, à gorge hélicoïdale h', attaquant l’arbre de distribution e par la manivelle/, à joint sphérique f’d'.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMERICAINE,
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- Addition à la page 120.
- DISTRIBUTION HILL.
- Cette distribution est un bon exemple du genre Fink, modifié de manière à en rendre le réglage plus facile et à amplifier les déplacements relatifs du tiroir de détente.
- Le tiroir d’admission est (fig. 1227) commandé directement en T par l’excentrique P et son balancier O, tandis que la tige U du tiroir de dé-
- Fig. 1227. — Distribution Hill.
- D, arbre de couche à excentrique P, articulée par Q, eu W, au levier 0, qui commande par TN le tiroir d’admission pendant que son bras S commande par VUR le tiroir de détente. A, cylindre de haute pression. C, tige du piston. F, boite à tiroirs. 1H , distribution du cylindre de basse pression.
- tente reçoit, du bras s du collier de P, un mouvement oscillant fonction à la fois de l’excentricité de P et du pivotement de W autour de l’axe de 0.
- Ainsi quon le voit par le diagramme fig. 1228, dont la circonférence 1, 2 , 8 représente celle décrite par l’extrémité du rayon de P, et la courbe elliptique supérieure la trajectoire de V, ce point se déplace, de 1 à 4, à peu près deux fois plus que T; puis les deux tiroirs se suivent à peu près de 4 à 6, pour se séparer de 6 à 10, le levier de détente marchant beaucoup plus vite que celui d’admission. En 10, V est presque revenu à son point de
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- Fijj. iaa8. — Diagramme de la distribution Hill,
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- départ 1 ; de 11 à 12, il reste presque immobile, à l’inverse de T, qui reste au contraire presque fixe de 1 2 à 1. On voit que le retour et l’aller de V commencent en 6 ou en 1 1, avant la fin de l’aller et du retour de T, condition favorable, comme on le sait, à la distribution, comme si U et T étaient commandés par des excentriques d’avances angulaires notablement différentes.
- Comité 15. — i.
- oh
- IMl'IUMEIUE NATIONALE.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- Addition à la page 12 5.
- TIROIR ÉQUILIRRÉ SHEPHERD.
- Le tiroir à double entrée PP' est en deux pièces C et C' ( fig. i22gài23i), reliées par des garnitures c à ressort c, qui, concurremment avec la pres-
- Fig. 1229. — Tiroir équilibré Shepherd. Vue perspective.
- sion de la vapeur entre leurs bords, les appuient sur la plaque d’équilibre G à ressort g. Ce tiroir est en outre guidé latéralement par deux glissières : l’une fixe F, l’autre mobile F', pressée par un ressort f, de sorte que toutes les usures se rattrapent automatiquement.
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- ' LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE. 531
- Fig. ia3o et ia3i. — Tiroir équilibré Sheplierd. Coupes 1-1 et 2-9.
- , cylindre, à lumières PP, échappement E, et couvercle B.
- et G7, deux tables du tiroir, à garnitures cc, avec ressorts c', appuyées par ces ressorts et par la vapeur sur la glace d’équilibre G, à ressort g et guidées par les glissières FF7, dont l’une appuyée par un ressort /.
- 34.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- Addition à la page i34.
- MACHINE CASE.
- La machine Case, construite par la Case Engine C°, de New-Britain (Connecticut), est remarquable par sa compacité et l’originalité de sa distribution par tiroir oscillant.
- La tige 41 du piston 42 (fig. i 2 3A ), directement reliée à la mani-
- 202. — Machine Case murale.
- Puissance 8 chevaux, à 65o tours et avec de la vapeur à 5 kilogr. 6. Diamètre du volant, o m. Aoo, Emplacement, o m. 620X0 m. 3oo. Poids, 25o kilogrammes.
- velle motrice, commande par son fourneau 40 le robinet oscillant 43 , qui sert en même temps de cylindre au piston moteur. L’admission se fait par 20,22, et l’échappement par 43, 44; mais, avant d’arriver au cylindre, la vapeur, amenée par 12 dans la chambre D, doit traverser la valve de détente E
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- 533
- Fig. 19 33. — Machine Case pouvant tourner à droite ou à gauche, suivant que l’on dispose le robinet de détente (fig. 1234) dans sa position indiquée en traits pleins ou dans sa position pointillée.
- Puissance, 2 5 chevaux à 55o tours, avec vapeur à 5 kilogr. 6. Diamètre du volant, o m. 750. Base, 750x745. Poids, 65o kilogrammes.
- commandée (fig. 1 2 33) par an excentrique soumis à un régulateur direct, de manière quelle admette, par 27, 19, 19 la vapeur alternativement à 20
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- puis à 22, aux fonds de course du piston, puis la coupe en venant occuper, en un point fixé par le régulateur, la position indiquée en figure 12 34.
- Fig. 128/1. — Machine Case. Détail de la distribution.
- N, chambre recevant en D, par 12, la vapeur de la chaudière, qui passe par 27 (fig. 1238) au robinet oscillant E, commandée en 9, 17 (fig. 1289) par un excentrique soumis au régulateur, percé de deux lumières 19, 19, admettant la vapeur en 29 et 22, et pourvue de deux conduits 21, 2 3 en communication avec les canaux d’équilibre 2A, 25, à bouchons 26, qui fonctionnent comme il est expliqué dans le texte. 18 (fig. 1237), réglage de la butée 16 du robinet E. 43, robinet-cylindre oscillant à fourneau 4o, renfermant le piston 42, à tige 4i. — 43, 44, échappement de la vapeur en i3.
- L’équilibre de cette valve est assuré par les canaux 24 et 25 et les lumières 21 et 23. Quand l’une des lumières 19 arrive par exemple en 20, l’autre arrive en 21, de sorte que la vapeur arrive en 20 à la fois directe-
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- «5-
- ---------: -
- g. ia35 à ia38. — Machine Case. Détail de la distribution. Coupes verticales par a4 et a5 et coupe z-z, avec et sans le robinet E. (Même légende qu’en fig. 1234.)
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- ment et par 21 et 24, en même temps que 22 et 23 communiquent, par 25, et que la valve est complètement équilibrée. De même, quand elle
- rnmÆ/////7mM,//////m
- Fijj. 123g. — Machine Case (variante). Coupe verticale par l’arbre de couche.
- ouvre à l’admission 21 et 22, ses barillets communiquent par 20, 24, 21, et sont encore équilibrés.
- La figure 1233 indique par son tracé pointillé comment on peut changer la marche de la machine en transportant la valve de détente à droite ou à gauche du cylindre.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- Dans le type représenté par les figures 12A0 à 12A8, l’admission se fait par le canal 19 d’une plaque réversible H (fig. 1 2 h \ ), de sorte que le
- Fig. 124o. •— Machine Case*( variante). Coupe xx (fig. 1239).
- F (fig. 126/1), cylindre oscillant, à piston G (fig. 125i), avec fourneau i8 et tige 17 attaquant directement en 16 l’arbre de couche B, et divisé en deux pièces 3i, 32, à serrage 34 (fig. 12/16 ). E, chambre de vapeur recevant la vapeur par les canaux 29, 3o de la plaque H et les lumières 28, 26, 27, de droite ou de gauche, suivant l’orientation de H (fig. 124i), les autres communiquant avec l’échappement.
- A, socle avec chambre CD divisée par un diaphragme 19, et alimentation d’huile par 22, au travers des clapets 20, 21.
- sens de la rotation de la machine est déterminé par celle des chambres 28, 28, que l’on fait communiquer avec l’admission 29, 30, l’autre communiquant avec l’échappement.
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- Le cylindre est en deux parties : 31 et 32 (fig. 12 A4), avec coins de serrage 3A et 35, et le piston G est en deux pièces : 38 et 39 (fig. i25o),
- V
- Fig. 12A1 à 1 fîA8. — Machine Case. Détail du distributeur. Élévation, avec et sans la plaque H. Coupe yy. Elévation et plan du cylindre. Coupes 22, vv et ww. (Même légende qu’en fig. 1260.)
- assemblées par trois boulons AO, avec segment 41, à coin de serrage A2, réglé par le boulon 43, et fermeture 44.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- Fig. ia4g à is53. — Machine Case. Détail du piston. Plan. Élévation. Coupes tt, uu et vv.
- G piston on doux pièces 38 et 3g assemblées par trois boulons 4o, avec garniture 4i, à coin de serrage 4a, réglé par le boulon 43, et à fermeture ou joint 44.
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- Poissa
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- Fig. 1256. — Machine Case suspendue à un plafond.
- icc, h cliev. 20, avec vapeur à 5 kilogr. 6o et à 8oo tours. Diamètre du volant, o m. 3oo. Empâtement, 63o mm. x 190. Poids, 110 kilogrammes.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- Addition à la page i 3 5.
- RÉGULATEUR O’HARA.
- Dans ce régulateur, les masses centrifuges II, pivotées en ff, agissent par les bielles hh sur le collier D', à tige D, guidée dans e coulisseau d, pi-
- i
- Fig. 1255. — Régulateur O’Hara. Élévation.
- A, arbre de couche entraînant par le volant B les masses II Ii, pivotées en ff et qui commandent par hk le coulisseau D du collier D' de l’excentrique cC', pivotée par G en a, — H, ressort des masses It, réglable en 0nn'.
- volé sur un bras de la roue, et ce collier modifie le calage de l’excentrique c en le faisant pivoter autour de a. Les mouvements de II sont contrôlés par le ressort H.
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- Fig. ia56 à ia58. — Régulateur O’Hara.
- Détail du bras D, de l’excentrique CcC' et coupe xx (fig. ia55).
- RÉGULATEUR SHEPHERD.
- Le bouton d’excentrique B est (fig. 1259) monté sur un bras B' du levier G', à masses centrifuges D et D', diamétralement opposées et l’une fixée à G, l’autre articulée en c4 puis reliée au crochet du ressort E. Ce ressort a sa tension réglée par e2 et sa raideur par E3. Quand le moteur s’accélère, le système prend la position indiquée en pointillés, qui change à la fois le calage et l’excentricité de E.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- Fig. 1259 et t 260.—Régulateur Shepherd. Élévation et coupe 2-2.
- B, boulon d’excentrique monté sur le bras bW du levier G, à masses D et D', cette dernière suspendue en c2cV‘d', et reliée au crochet d!‘ du ressort E, à vis de réglage e et appui E2, réglable par E3.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- 5 Mi
- Addition à la page i/io.
- STUFFING-BOX A GARNITURES MÉTALLIQUES.
- Les garnitures métalliques(1) sont, comme on le sait, beaucoup plus répandues aux Etats-Unis que chez nous, principalement sur les locomotives
- Fifj. i a6 i. — Garniture Swain.
- A, cyüudre. B, bride. C, lige du pistou. 3,4, 5,6, anneaux en bronze. 1 et a, garniture en antifriction. 7, 7, garnitures en caoutchouc.
- et les machines marines. Ces garnitures sont, en général, disposées de manière à permettre un léger déplacement de la tige du piston, comme, par exemple, dans le type de Swain (fig. 1261), l’un des plus employés aujourd’hui, et plus encore dans celui de Tripp (fig. 1262) comme aussi, en l et m, dans la garniture de Longeneker, récemment adoptée parla Compa-
- W A citer les garnitures américaines de Alien et Noyés (1847). Katzensteint et Broc-kelt (American Machinist, 2 4 mai 1881, p. 5; 24 novembre i883, p. 4, et 28 juillet 1884, p. 7). Hofmaster et Arthur (Railroad Gazette, 28 mars i884, p. 287). Forrest (Electrical World, i4 janvier 189.8, p. 35).
- Hitchcock, Kellogg(Scientific American, 29 décembre 1890, p. 386, et 24 août 1889, p. 114). Jerome (brevet américain 41851 8, de 1889). Osgood (brevet anglais 4890, de 1880). United States Melallic Packing C° (Forney, Catechism ofihe Locomotive, 46° éd., p. 47 3).
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- Fig. 126a et 1 a63. — Garnilure Trij>p.
- Composée de k segments garnis d’anlifriclion, serrés sur la lige par 2 ressorts, et verticalement par des rondelles pressées par des ressorts à boudin sur la bride.
- n J)
- Fig. 126h. — Garniture Longeneker.
- Air, manchou à portée sphérique a, appuyé sur le fond du cylindre, avec bride Dde, filetée sur c. E, fourreau fileté sur A en g, avec garniture n, et serrant le deuxième fourreau Di, par la douille C, avec jeux l et m. La garnilure métallique quelconque se pose entre C et i.
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- Comité 15. — 1.
- ntflUMERlE NATIONALE.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- gaie Wcston. C’est en réalité par leur plus grande flexibilité d’adaptation automatique à l’usure de la tige et de la crosse du piston que ces garnitures diffèrent de la plupart des types européens (1), et c’est ce qui explique en partie leur plus grand succès en Amérique.
- >') A rappeler les types français de Du- 20898, 1858); Kubler (Portefeuille des materne et Pile (Richard et Bâclé, Manuel du chines, février 1890, p. 3o): Duval; Varan-mécanicien, p. 329); Mesnard (brevet français geot...
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- Addition à la page i5o.
- CONDENSEUR CONOYER.
- Ce condenseur, l’un des plus usités aux Etats-Unis, a une pompe à air à simple effet avec larges clapets en caoutchouc (fig. 12 65) et sans clapets de pied.
- Pour les actionner au moteur, on emploie (fig. 1267) une machine ver-
- Fig. 1265. — Condenseur Conover unique.
- ticale à distribution par déclics : la vapeur, après avoir agi à pleine pression dans l’espace annulaire réservé par le fourreau du cylindre pendant la course descendante, correspondant à la course ascendante ou active de la pompe à air, passe dans un réservoir intermédiaire, d’oii elle va sous le piston en pleine admission, fixée aux 5/8 de la course montante; puis, après sa détente, elle s’échappe au condenseur. La manivelle motrice est à 3o degrés en arrière de celle de la pompe correspondante. Ces condenseurs marchent régulièrement, et avec peu de bruit.
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- Un embrayage du volant permet de faire fonctionner l’une ou l’autre des deux pompes à air ou toutes les deux à la fois.
- Fig. 1267. — Condenseur Conover. Détail du cylindre moteur.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- Addition à la page i 5 6.
- CONDENSEUR INDÉPENDANT WHITING ET WHEELER.
- 9----
- Fig. 1268 à 1271. — Condenseur indépendant Whiting et Wheeler. Vue par bout. Coupe verticale. Coupe yy et plan xx.
- E et E7, cylindres moteur à distribution directe FG, montés sur le chapiteau Y7, actionnant directemen les tiges CG7 des pompes AA7, conjuguées par le balancier Tw, à menottes SR,S'R7. — I1K, aspiration — NM, refoulement. P, regard.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- Ces condenseurs, construits par la Compagnie Blake, de New-Jersey, sont ceux employés principalement par la marine aux Etats-Unis (Columbia, Minneapolis, etc.).
- Les deux pompes sont (fig. 1268) actionnées directement par les cylindres moteurs, à tiges conjuguées par un balancier T. Elles occupent très
- Fig. 127a. — Soupape de condenseur Blake.
- peu de place, et tous leurs clapets sont parfaitement accessibles. Les pompes du steamer New-York ont 635 millimètres de diamètre sur 660 de course; elles donnent au maximum 16 doubles courses par minute, et ne dépensent pas plus des 0.2 5 p. 100 de la puissance indiquée aux machines.
- On ajoute souvent au condenseur une soupape automatique qui (lig. 1272), dès que la pression augmente trop au condenseur, comme par suite dun arrêt de la pompe, s’ouvre largement à l’atmosphère, puis, dès que le vide se rétablit, retombe avec une vitesse amortie par un dash-pot.
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- LA MECANIQUE GENERALE AMERICAINE,
- 551
- Addition à la page i 58.
- MOULINS A YENT.
- M. Griffith a publié sur quelques moulins à vent du genre américain, les renseignements suivants, qui complètent ceux que nous avons donnés aux pages 158 à 200.
- Les principales données des moulins essayés par M. Griffith sont résumées au tableau ci-dessous.
- TOOWOOMBA STOVER ALTHOOSE CARLYLE.
- Type du moulin CONIQUE h gouvernail SOLID WHEEL AVEC GOUVERNAIL , réglage h la main. 1 PANNEAUX basculants sans ROUE spéciale, gouvernail
- déRlant. gouvernail. automa- tique.
- Diamètre 1 h l’extérieur des ailettes D. 6m,85 3" ,5o 4m,a5 3ra,3o 3m,oo
- de la roue ( à l’intérieur a"*,5o l‘ ’37 im,34 lm, !0 ira,a5
- Section brute de la roue 36m 2,5o 9m2 ,3o 14n,2,8 11 g *
- ..Z ,, , i aux extrémités des ai- Weather angle lettes P- 1 9-) | è l’origine i8°,47 38°,ao 43°,00 3o°,oo 28°, 00 5o“,oo
- Pas ( à l’extrémité 7m 4o 10n ,a5 7mi9° a"1,60 5m,ao 6m,28
- dps nilptt.ps ) h î’nrigine fi"*. A 5 4” ,00 im,3o a*", i5
- Rapport du pas moyen à D Vitesse moyenne] °î 99 3 o3 1,30 i,i5 i,A5
- du vent 1 au démarrage h vide... en mètres I en rendem1 maximum. l" ,00 im,5o im,3o im,5o
- am,i5 3“,i5 3m,oo 3m,3o 3m,5o 4ra,a5 3m,oo
- par seconde. ) Vitesse moyenne du moulin, tours par
- minute 5 6,8 13,5 i3,3 13,6 20,5 13,5
- t, . 1 totale 0,018 0,098 0,011 0,025 o,o65 0,028 0,013
- , < par mètre carré de section to- enchevaux J r ^ |o g g ,, 0
- Rendement maximum p* 100 to,3 8,7 i4,4 *9,3 10,4
- Vitesse des extrémités des ailes en mètres 9’°
- par seconde. V « H » .
- Rapport de V è la vitesse du vent n i ( h l'extrémité des ailettes, en Recul \ t ’ j m. m- \ métrés par seconde de 1 heJice J * ,, . . 1 0,926 0,776 0,921 0,823 o,9‘ © 00 0,73
- om,i5 om,i5 O"1,43 °m,39 om,s5 Om,2 4 °m,37
- f a l oripine om,i3 Om,l S om,i7 om, 15 om,°9 om,09
- MOYENNE POUR 100 JOURS
- DANS UN ENDROIT CALME.
- Puissance l moyenne par mètre carré d’ai-
- en < ieltes 0,0016 o,oo4 0,0035 o,oo4 0,006 o,oo3 o,oo3
- chevaux { maxima o,oo63 0,0016 0,0037 o.oo4a 0,009 o,ooa5 0,0035
- i,5 3,8 3,9 . 5,5 3,7 3,7
- MOYENNE POUR 1 00 JOURS
- DANS UN ENDROIT VENTEUX.
- Puissance l moyenne développée par
- en < mètre carré d’ailettes.... 0,0026 0,008 <3 O O © 0,008 o,oia5 0,006 o,oo5
- chevaux ( maxima 0,010 n,nn/i5 0.0085 1,1 1 n 03 o,oo5 0,78 o,oo65 0,7s
- Rendemont p. mn 1,11 0,28
- Inst, of civil Engi teei’s, London, vol. CXIX, papier 267a.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- Moulin de Toowoomba.— Diamètre, 6 m. 85 (fig. 1278), construit par la Toowoomba Foumlrij, pour une station de chemin de fer du Quensland; diamètre du vide intérieur, 2 m. 50 ; surface effective ou maître couple des
- Fig. 1273 à 1275. — Moulin Toowoomba. Détail de la roue. Schéma du gouvernail (Reejîng Vane), gouvernail principal (Storm Veine), gouvernail auxiliaire (Sait Wheel). Roue.
- 20 ailettes, 3i m. q. 60. Chaque aile est constituée par deux ailettes de cèdre, consolidées par quatre lattes, et fixées au bras de manière à permettre leur libre jeu sous faction de la chaleur et de l’humidité. On leur a donnée une forme générale à peu près hélicoïdale, comme l’indique le tableau suivant :
- DIVISIONS DU RATON. 12 3 !l 5 6
- Diamètre.......... i'"i3 a'“a3 3m4o W" 5a 5‘" 70 6"‘8o
- Pas............... 11 5 92 6 45 6 Go 7 t3 7 21
- Angle tu'1'....... n 4o°2o' 3i°4' aè’ôf)' 2in54' i8°47'
- Le pas moyen est de 6 m. 70.
- O Angle oj [Vealhei• (p. 159) égal à 90" — £. C’est l’angle de l’aile, au point donné, avec le plan de la roue.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- Le gouvernail ordinaire (Rcefng Vnne, fig. 127A et 1275)07 m.q. /i3 , sa rotation est limitée 090 degrés par des tocs : il est équilibré par un contrepoids excentré (fig. 1276), qui le maintient ordinairement presque
- Fig. 1976 à 1278.— Moulin Toowoomba. Délai! du gouvernail et de la bielle de la pompe.
- horizontal comme en fig. 12 7 A. Le bras de ce gouvernail porte un gouvernail auxiliaire, de sûreté ou de tempête (Slorm Ibme), à bras perpendiculaire au premier, et de 0 m. q. 56 de surface. Quand le vent devient trop fort, sa poussée sur ce gouvernail l’abaisse malgré le contrepoids, et présente (fig. 127b) le gouvernail principal au vent, de manière qu’il défile
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- 55/i
- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- le moulin. Ce régulateur fonctionne avec des battements perpétuels, et maintient néanmoins assez bien le débit moyen de la pompe. La vitesse est, par exemple, de 20, 3o et Ao tours par minute pour des vents de -7 m. 50 et de i5 mètres par seconde, puis en tempête. Le gouvernail auxiliaire est incliné de ko à 60 degrés sur le principal, et la sensibilité de son action varie avec son inclinaison sur l’horizontale. Pour arrêter le moulin, on maintient le gouvernail principal vertical par la traction d’une corde sur le gouvernail auxiliaire. Bielle en bois armé (fig. 127/1), diamètre de l’arbre, 75 millimètres; course de la pompe, 170 millimètres.
- Moulin Stover. — Construit à Freeport (I1L). Roue du type Solid Wheel (p. 17/1), en 7 secteurs, chacun de 16 ailettes, en sapin de 10 millimètres
- Fig. 1379 à 1381. — Moulin Stover.
- d’épaisseur, larges de 90 millimètres à l’extrémité et de A0 millimètres à l’origine. Diamètres intérieur et extérieur de la roue, 1 m. 37 et 3 m. 5o : section brute, 9 m. q. 30; effective des ailettes, 8 m. q. 175. Les ailettes sont droites, avec un angle w constant, égal à A3 degrés (fig. 1281), de
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- sorte que le pas varie de 4 mètres à l’origine à 1 o m. 2 5 à l’extrémité. Pas de réglage automatique. Le gouvernail, à pivot presque dans l’axe de la plaque tournante, est maintenu dans celui de la roue par un levier à contrepoids, mobile dans un plan légèrement incliné sur la verticale, et articulé au bras du gouvernail par un joint universel. L’arrêt ou le défilement du moulin en tempête s’opèrent en soulevant ce contrepoids par une chaîne : le défilement du gouvernail serre en outre par A (fig. 1280) un frein B, à bande de 200 millimètres de diamètre sur 5o millimètres de large, de manière à arrêter la roue. Après quatre ans de marche, ce frein avait pris du jeu et ne fonctionnait plus, mais la roue s’arrêtait tout aussi bien au défilement seul. La plaque tournante roule sur des billes C, de 2 5 millimètres de diamètre, dans un cercle de 8 millim. 5, protégé de la poussière parle rebord du pivot. Après quatre ans, ce roulement fonctionne très bien sans aucun graissage. La bielle E attaque la tige de la pompe par une articulation sphérique D, en fonte, de 75 millimètres du diamètre; course 100 millimètres.
- Moulin Althouse, de 4 m. 2 5. Roue composée de 8 secteurs à rabattement (p. 165), avec chacun i3 ailettes de 1 m. 22 sur i3 millimètres
- . — Moulin Althouse de h m. qd.
- Fig. ia8a
- d’épaisseur, 100 millimètres de large à l’extrémité et 4o millimètres à l’origine. Aire brute de la roue, i4 m. q. 3; aire effective, 1 m. q. 3o. Les
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- ailettes sont droites; w=3o degrés; pas, 2 m. 60 au diamètre de 1 m. 34 et 7 m. 90 à la circonférence. Les sections pivotent, sous l’action du régula leur, autour de barres à 11 5 millimètres de leur axe de figure, de sorte que la pression du vent et la force centrifuge tendent à les ouvrir en opposition avec le gouvernail. Ils sont (fig. 1282) maintenus contre le vent par un poids K de 7 kilogrammes, agissant, par des renvois HGEDCB, en A', à 395 millimètres de l’axe de pivotement des secteurs, mais ce mécanisme fonctionnait très mal; vitesse maxima, 40 tours avec un vent de 8 m. 5o.
- Moulin Altiiouse, de 3 m. 3o (fig. 1283). — Moulin du même type général que le précédent, à six panneaux d’ailettes de 6 millimètres d’épaisseur, 0 m. 96 de long, 90 millimètres de large à l’extrémité sur
- Fig. ia83 et 1 a8A. — Moulin Altiiouse de 3 ni. 3o et aile de moulin Carlyle.
- 4o millimètres à l’origine, droites, avec w— 28 degrés; pas de 1 m. 3o à l’origine, au diamètre de 1 m. 10, et de 5 m. 20 à l’extrémité, au diamètre de 3 m. 30.
- Les panneaux pivotent presque autour de leur axe de figure, de sorte que les pressions du vent s’y équilibrent à peu près. La régularisation s’effectue presque totalement par la force centrifuge des panneaux, dont le centre de gravité est plus près du centre que leur axe de pivotement. Quand
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- les panneaux s’ouvrent par la force centrifuge, en basculant dans la position indiquée en pointillés (fig. 12 83), ils soulèvent, parle train BCDEF, le contrepoids G, dont le moment par rapport à F augmente à mesure qu’il s’élève, et passe de 2.20 à 5.5o mètres-kilogrammes. L’arbre delà roue tourne à l’arrière dans un coussinet en métal, et à l’avant dans un
- ! €?
- Fig. 1 a85 à 1288. — Moulin Poe. Vue d’arrière. Vue late'rale. Coupe par G. Détail du pivot G et du cadre e de la lige de la pompe.
- A, tour avec plaque tournante B (fig. 1297) e*; croisillon C boulonné en D aux traverses E.
- FG, pivot auquel est attaché en IR le gouvernail H, avec, en L, un tampon en caoutchouc M, amortissant les chocs aux défilements brusques du moulin. O, châssis, avec portée P sur B, pivoté sur F, guidant en QR la tige X, recevant en AS l’arbre T de la roue qui actionne X par UVW. — YZ, second guide de X, relié en a à la tige / de la pompe par un cadre c. n, pivot de b. g, corde à renvoi /c, relevant le levier /u, qui, par /, repousse O, et défile la roue (fig. 1297 ).
- coussinet en bois H, porté par le bras de la plaque tournante. La tige de la pompe est équilibrée par un contrepoids. La poussée du vent sur la plaque tournante est reçue par une paire de galets ajustables K, qui, en raison de leur faible diamètre, 5o millimètres, ne tardent pas à s’ovaliser et à ne plus fonctionner.
- Moulin Carlïle, de 3 mètres (fig. 1 28A).—-Moulin américain à 7, ailes en tôle renforcée, boulonnées à des bras tubulaires, en forme de coquilles
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- Fig. 128g à 1297. — Moulin Poe. Détail de la roue et de la plaque tournante.
- 2,2, deux plateaux assemblés par des boulons h, ondulés en 3, de manière à fixer les rais tubulaires 5. 6, segments de la jante, évidés en n, assemblés en ié. i5 avec les rais 5, avec tétons 12, i3, encoches 7, 8, 9 et attaches 10, pour les ailettes 19, à tenons 21, emboîtés dans 7, 8 et 9. 20, tenons inférieurs des ailettes emboîtés dans les rainures 17 du petit cercle de la roue. 18, fixation des ailettes sur ce cercle. 22, tirants fixés en 27, par 20 et 25, aux rais 5, et en 23 au moyeu de l’arbre T.
- à angle w disposé de manière que l’air y agisse par réaction; w= 5o degrés en A, et 1 k degrés en B, avec des pas respectifs de 6 m. 6 8 et 2 m. 15.
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- Le gouvernail défile la roue en tempête, et se lève en même temps comme en fig. ia83, de manière que son moment augmente avec le défdement.
- Moulins Poe et Perry. — Le moulin Poe, dont les principales particularités sont représentées par les figures 1285 à 1297, et suffisamment ex-
- Fig. 1298 à i3oo.— Moulin Perry. Élévation. Coupes 2-2 et 3-3.
- ÀA1, tour en fer, avec tube B, à châssis B* et cadres ô2 b1 6'°, portant en B10 l’arbre d de la roue D F, gouvernail pivoté par F'F2 sur B , et manœuvré par la corde H, à renvoi h2h1, guide h3 et arrêts de réglage hhsh'\ Gg-, ressort tendant à défiler F autant que le permet la corde H. — G1 C1, transmission du mouvement de la roue à l’arbre C.
- pliquées par leurs légendes, est remarquable par la simplicité et la solidité de la construction de sa roue. Il appartient à la classe des moulins à gouvernail unique est à rappel par contrepoids (p. 177). Le gouvernail du petit moulin Perry (fig. 1298 à i3oo) est au contraire à rappel par ressort comme ceux du type Gem (p. 175) et d’Allen (p. 179), et son ensemble est à la fois d’une simplicité et d’une légèreté des plus remarquables.
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- Addition à la page zhh.
- ROUE PELTON EN CASCADE BOOKWALTER.
- Le fonctionnement de cette roue s’explique à l’aspect seul clela figure 13o i. Le jet unique de chaque ajutage, amené au droit de l’arête médiane de la jante, s’y divise, en deux parties égales, à chacune des couronnes d’augcts
- Fig. i3oi ci i3o2. — Roue Bookwaller en cascade à deux ajutages superposés.
- EE' et FF' (fig. i3o3), alternées clc manière à donner à la puissance de la roue la plus grande uniformité possible. On peut, ainsi que l’indique la figure 1 3o2 , comme avec les roues Pelton, multiplier les jets, mais toujours dans le plan de l’arête dont la présence, ainsi que l’indique la figure t 3o3, n’est pas absolument nécessaire.
- On aurait constaté pour ces roues, avec des chutes d’environ 5o mètres, des rendements de 85 à go p. îoo'1', tout au moins à vérifier.
- Dans le type, fig. i3oy, à deux rangées d’augets et à deux tuyaux sy-
- Scientific American, septembre 189A, p. t3a.
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- Fig. i3o3 à i3oG. — Roue Bookwalter en cascade. Schéma du fonctionnement. Vue de face et coupe xx d’un élément de roue.
- A, roue avec deux couronnes d’augets FF' et EF/, recevant le jet unique D suivant l’axe bc.
- Fig. 1307 à i3io.— Roue Bookwalter à doubles tuyaux,
- F, plaque filetée, avec joint G, dans le tuyau E d’amenée de l’eau sous pression, recevant deux lances I et J, à joints H et ajutages L, fixés à l’écartement voulu par KM. A, roue avec deux couronnes d’augets CC, de la forme indiquée en abed.
- Comiti! 15. — i.
- 3 G
- ni l’uni i:j
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- métriques I et J, ces augets sont disposés de manière à ne présenter à l’intérieur que des angles arrondis, avec des arêtes tranchantes a, et à rejeter l’eau latéralement, après lui avoir fait épuiser par réaction presque toute sa force vive. En outre, l’eau n’attaque ces augets que par le point le plus bas de la roue, sans aucune obstruction par les augets qui suivent.
- ROUE PELTON SCHARFF.
- Les augets B (fîg. i3ii) sont à larges bases b, formant autour de la roue une sorte de jante continue, diminuant beaucoup l’effort de cisaille—
- Fig. i3n à 1313. — Floue ScliarlT. Ensemble d’un élément de roue et détail d’un auget.
- ha, roue. B, augets à larges appuis b, formant, une jante continue, et diminuant l’effort de cisaillement des boulons c, avec profil déterminé de façon à faciliter l’entrée de l’arête dg dans le jet.
- ment des boulons; en outre, le profil des augets est diminué en g* au droit de l’arête d, de manière à faciliter son entrée dans le jet, et à supprimer la résistance inutile qui en résulte dans les roues Pelton ordinaires.
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- Addition à la page 262.
- POMPE A GRANDE VITESSE WORTIIINGTON.
- Dans les pompes à grande vitesse du type direct, quand le piston a (lîg. i3iA) arrive, ainsi que le plongeur b, aux fonds de course, il ferme l’échappement 6 ,dont la vapeur, formant coussin, l’arrête sans choc. Mais,
- JS
- ' " W/43
- Fig. 131A.— Pompe rapide Wortbinglon. Coupe longitudinale.
- A, cylindre moteur. B, pompe à pistons a et & conjugués par la tige C. 3, 3, 4,4, distribution croisée du type fig. 520, p. 257. c, soupape d’aspiration, d, clapets de refoulement, à ressorts 0, guidés en 7 dans les cloches 9 des tiges 10, conjuguées (fig. 1315) par les renvois 12, 16, à ressorts 17, pivotés sur les balanciers i3, 3o, commandés par les renvois 2, 15, i4, de manière à maintenir il fermés aux fonds de course avec une résistance réglée par la tension des ressorts 17.
- au moment de cet arrêt, les soupapes de refoulement cl sont encore ouvertes ; il en résulte que, si la compression est, comme cela arrive aux grandes vitesses, très élevée, cette compression, jointe à la charge de l’eau sur d peut faire rebondir ou reculer momentanément le piston, avec un choc nuisible tout particulièrement aux clapets cld.
- 36.
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- Afin d’éviter cet inconvénient, M. Worthington relie les tiges des clapets dd, par des balanciers 13,13 et des bielles 14,14, aux bras 15,15 des leviers de distribution, de manière que ces clapets soient fermés aux
- Fig. 1315 et 131 6. — Pompe rapide Worthington. Coupe verticale 3, 3 (fig. \ 31 h ) et variante.
- ai, clapet à sièges 20 intermediaires entre la chambre D et le refoulement E, et commandé par 3, q4, 23 , de manière à isoler d de E à la fin du refoulement (pour les autres lettres, même légende qu’en figure i3i4).
- fonds de courses, non pas d’une façon absolument rigide, mais d’abord par la compression graduelle des ressorts 8, puis par l’appui de 9 sur la queue 7 du clapet. Cet appui est assez rigide pour assurer en temps ordinaire la fermeture de d, et évitera coup sûr le rebondissement, mais il peut, grâce à l’interposition du ressort 17, céder en cas d’obstruction de l’une des soupapes.
- On voit, en figure i3a6, comment on peut obtenir le même résultat au moyen d’un clapet 21, intermédiaire entre la chambre D et le tuyau de refoulement E.
- POMPE COMPACTE WORTHINGTON.
- Les clapets d’aspiration b (fig. i3i7 à 13ah) et de refoulement c sont logés dans une chambre FC, à double cloison 12,13, reliée aux extrémités
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- des cylindres A et B des deux pompes par les tuyaux d’aspiration et de refoulement (BD) (EE). La boîte est fermée du côté de l’aspiration 1 par un couvercle G (fig. i3a3) qui ne supporte aucune pression. Les clapets
- f/B C
- Fig. 1317 à 13a î. — Pompe compacte Worlhington. Élévation. Plan. Vue par bout, coupe 4, 4 et détail clés clapets de retenue Ld.
- A et B, deux pompes, avec tuyaux DD, EE amenant l’eau par IG au travers des clapets b, à sièges 13, et la refoulant en FH au travers des clapets c, à sièges 1 h, pouvant passer au travers de 13. K, chapelle de retenue à grille arc-boutée P et clapets d.
- de refoulement c, plus petits que ceux de l’aspiration b, ont leurs sièges taraudés, et sont montés en les passant au travers de ceux des clapets d’aspiration. La chambre des clapets ainsi construite, avec FG d’une seule pièce, est d’une construction compacte, simple et très robuste. Les clapets de retenue multiples cl (fig. i3ai) ont leur grille L arc-boutée de manière à pouvoir facilement résister à la pression sans le secours de nervures encombrantes : les sièges peuvent s’v tarauder, aléser, etc. à la machine.
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- Fig. 13 a fa à i3a/i. — Pompe compacte Worlhinglon. Détail du corps de pompe et de la boîte à clapets G (fig. 1817).
- A, corps de pompe, à piston a et joint i5, avec boite à clapets b et c, cloisonnés en croix 11, 19. Pour les autres lettres, même légende qu’en fig. 1817.)
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- POMPE MASON.
- Cette pompe construite par la Mason Regulator C°, de Boston, fonctionne comme il suit (fig. i3a5) :
- La vapeur remplit la chambre 75, et, par 82, I et H, le milieu et les extrémités du cylindre du piston auxiliaire 86. Le piston 69 étant au fond
- —#
- Fig. i3a5. — Pompe Mason. Coupe longitudinale.
- 69, piston de la pompe. 86, piston auxiliaire de distribution. 76, chambre de vapeur du tiroir principal G. B, échappement. 80, tiroir auxiliaire. 81, cadre manœuvré par 36, 38, 58. — 87, commande de G par 86. 97, mise en train de 86. H, I, E, F, 0, conduits de vapeur dont le fonctionnement est expliqué dans le texte.
- de course à gauche, le cadre 81, le tiroir auxiliaire 80 et le tiroir principal G, solidaire de 80, ont été poussés, par 38, 58, à droite, de manière à mettre, par O, D, E, G, le fond de droite de 86 en rapport avec l’échappement B. Il en résulte que 86, repoussé par la pression de la vapeur sur sa face gauche, entraîne, par 89, le tiroir G à droite dans le cadre 81, de manière à leur faire fermer E et ouvrir l’admission A, en même temps que la cavité F de 80 ouvre l’échappement E sur la face droite de 69. Les mêmes phénomènes se reproduisent ensuite au retour de ce piston.
- Le jeu du cadre 81 peut se régler par 50, après avoir un peu desserré
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- l’écrou 58, et l’on peut allonger ou raccourcir la course (1e la pompe en soulevant ou en abaissant le bouton 38.
- Le levier 97 permet de faire marcher et de décoller à la main le piston 86, et, même si ce piston ne fonctionnait pas assez vite, le tiroir G renverserait encore le mouvement de la pompe. Enfin, le cylindre auxiliaire peut s’enlever facilement sans toucher au reste de la distribution.
- POMPE GREENWOOD.
- Cette pompe (fig. i3a6 à i33o), construite par la Hall SteamPump C°, de Plainfield, fonctionne aussi par l’intermédiaire d’un piston distributeur commandé par vapeur au moyen d’un tiroir desmodromique auxiliaire.
- b /
- Fig. 1B26 et 1397 —Pompes Greenwood. Coupes longitudinale et 2-9.
- A, cylindre moteur, dont le piston B commande la lige C de la pompe, et, par L, b, a, k, c, d, j, la tige H, à garniture I du tiroir auxiliaire G.
- Quand B arrive au fond de course à gauche, G, ramené à droite, met, par son canal g de gauche (fig. i34o) de longueur ma (fig. 13B9) le fond k de droite do D en rapport, par son canalp, avec l’échappement mo, de sorte que la vapeur du fond gauche k de D repousse M et E à droite, ce qui renverse la marche de B. Vers la fin de sa course de gauche à droite, M ferme le canal p de droite, et est arrêté par la vapeur ainsi emprisonnée. I, i canal faisant constamment communiquer les deux fonds k de D avec la vapeur de la chaudière, mais par des orifices ii trop petits pour contrarier par leurs fuites le jeu de l’échappement m.
- 0, r, 11, x, boulons vissés en yy, assemblant les pièces m, t, s, faciles à enlever.
- Quand le piston B arrive par exemple au fond de course à gauche (fig. i3a6), le tiroir auxiliaire G, ramené à droite par le renvoi KJ, met,
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- par son canal transversal g de gauche (fig. i33o), de longueur mn (fig. 1 3ap), le fond h de droite du cylindre D en communication, par son conduit p, avec l’échappement mo, de sorte que la pression de la vapeur du fond gauche k de D repousse M et le tiroir principal E vers la droite, et renverse ainsi la marche de B. Avant d’arriver au fond de sa course de
- £
- £
- a
- Fig. i3a8 à i33o.— Pompe Greenwood. Coupes .3-3 et h-h (fig. i3a6) et vue en dessous du tiroir G.
- gauche à droite, le piston M ferme la lumièrep de droite, et se trouve ainsi arrêté par un coussin de vapeur. Les mêmes phénomènes se reproduisent en sens inverse au retour de B.
- On remarquera que les deux fonds k de D sont toujours en communication avec la vapeur vive de la chaudière par ijl, mais au travers d’orifices jj trop petits pour contrarier par leurs fuites le jeu de l’échappement m.
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- Addition à la page 271.
- ESSAIS DE POMPES A INCENDIE AMÉRICAINES À BOSTON
- EN 1893.
- Ces essais, dont les principaux résultats sont résumés au tableau A, ont été exécutés, par M. Dexter, pour le compte du Service des pompiers de Boston.
- Voici, en dehors des chiffres donnés immédiatement par ces tableaux, quelques observations intéressantes relevées pendant ces essais.
- D’après les essais comparatifs des machines Amoskeag n° 2 et Clapp-Jones n° 8, tableau B, on voit que, si la pompe à incendie est des plus remarquables comme énergie, elle ne brille pas par son économie de vapeur. En réalité, la dépense de charbon varie de 7 à i5 kilogrammes par cheval-heure effectif. Quant à la vaporisation par mètre carré de chauffe et par heure, elle a atteint jusqu’à 1 ho kilogrammes, avec une dépense de 698 kilogrammes de charbon par mètre carré de grille et par heure. Avec la même machine et une combustion de 982 kilogrammes de charbon par mètre carré de grille et par heure, la vaporisation abaissé; elle est tombée de îho à n3 kilogrammes par mètre carré de chauffe, ce qui montre, chose évidente d’ailleurs, que l’on n’a aucun intérêt à surmener les chaudières.
- La vaporisation a oscillé entre 2 kilogr. 26 et 5 kilogr. 87 par kilogramme de charbon: chiffres tous deux assez faibles, mais le dernier est néanmoins remarquable, si l’on tient compte de l’activité de la chaudière, qui ne pesait que 626 kilogrammes et vaporisait 867 litres par heure. Celle de la pompe n°8, qui pesait 860 kilogrammes, vaporisait (essai n° 8) 1,600 litres par heure, c’est-à-dire, au taux de 12 kilogrammes de vapeur par cheval-heure, de quoi faire marcher une bonne machine de i3o chevaux. La proportion d’eau entraînée ne dépassait pas, paraît-il, en moyenne 2 p. 100. En réalité, la machine de la pompe n’indiquait que 86 chevaux. Le poids total de cette machine n° 8 était de 3,615 kilogrammes, ce qui fait environ ho kilogrammes par cheval indiqué, et 70 kilogrammes par cheval effectif aux pompes.
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- Tableau A.
- NUMEROS DES POMPES. CONSTRUCTEURS. co H Si2 fi fi VAPORISATION PAR HEURE. a 2 G % a m fi S es a h 0 'S a » es M co DI DES HAU- TEUR. MENSIO CHAUDIÎ DIA- METRE. NS RES. POIDS. VAPORISATION par mètre carré de chauffe et par heure. VAPORISATION par kilogramme de charbon en eau h ioo°. CHARBON BRÛLÉ par mètre carré de grille et par heure. DIAMÈTRE des cylindres de vapeur en millimètres. a fi O u DIAMÈTRE DES PLONGEURS. PRES MOY enkilog P centi ca de la vapeur. SION F.NNE rammes 31' nètre 'rd de l’eau. DÉBIT EN LITRES PAR SECONDE. POIDS DES MACHINES, CHAUDIÈRE , pompes et moteur.
- m. c. m. q. m. m. kilogr. kil. kil. kilogr. mm. mm. kil. kil. lit. kilogr.
- 1 Amoskeag 176 0,760 9>4 // // U 80,5 2,26 932 15 5 203 101 6,3 10 4i •LO <1 GO U!
- 2 Idem l57 91° 7»9 n // II 113 2,66 982 175 203 102 6,4 8,7 3? 3,245
- 3 Idem 179 938 6,9 j 11 II 14o 3,57 6p3 195 200 112 5,5 8,6 4 0 li
- 4 Idem i5o 753 8,o5 u 11 II 120 2,88 674 195 200 115 5,3 8 36 3,215
- 4 Idem 185 91° 8,o5 u n U 128 2,72 980 // il u 5 9>6 34,5 II
- 5 Clapp et Jones (p. 274) 162 867 8 1,55 0,76 626 110 5,87 5o3 175 I78 112 7>2 . 8,5 34 II
- 6 Idem i83 903 8 1,60 0,76 626 113 3,45 890 175 I78 11 2 5 8,4 4o,5 2,935
- 7 Idem i5i 1,067 10,4o i,55 0,82 712 102 4,94 570 215 178 137 6,5 10 4o 3,i5o
- 8 Idem 1 A3 1,600 i3 1,62 0,9° 860 120 3,51 84o 2.80 203 14o 4,9 8,4 45 3,6i 5
- 9 Silsby (p. 271) 171 960 16,17 1,47 0,82 680 60 V<9 698 // II II 7,10 7>9 68 n
- 10 Idem 109 7/10 20,9 1 ,52 0,9* 900 35 0) 4,22 445 11 li li 5,3 7’8 36 3,456
- 10 Idem *9 1,230 20,9 1,52 0,91 9°o 59 4,10 737 u II n 4,3 7>9 21,5 II
- 11 Idem 120 1,256 21,3 1,52 0,91 900 55 3,76 722 u II u 6,3 8,9 4 2 II
- II II n //. // // // u // n u n 5,2 9 43 II
- (M Vaporisation très faible, due à une fuite aux tubes, réparée pour les essais 10 et 11 suivants.
- CTT
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- Tableau B.
- MACHINE N- 2 (AMOSKEAG). MACHINE N° 8 (CLAPP ET JONES).
- TOURS PUISSANCE EN CHEVAUX RENDEMENT TOURS PUISSANCE EN CHEVAUX RENDEMENT
- PAR MINUTE. indiqués. aux pompes. P. 100. PAR MINUTE. indiqués. aux pompes. P. 100.
- 3l2 29,35 26 88,6 294 84,86 64,9 76,5
- 024 35 29,8 85,2 3oo 84, i5 60,9 72,4
- B18 3/1,26 3o 87,5 3o4 85,88 60,9 7°>9
- 3o6 29>71 0O Ifî 87 262 59,75 4i, 2 69
- 3o3 00 OC 00 « 24,9 86,3 294 83,21 57,8 69>4
- 3i8 32,12 28,6 89 3i5 61,68 0,2 63,i
- 35o h 2,43 26,1 6i,3 326 79>46 47»7 60
- 3a4 34,9 3o,5 87,5 348 83,o5 57,6 56
- 3aa 26,5 2 5,8 97’3 336 85,98 53,2 61,9
- 260 38,99 33,6 86,2 33o 5g,41 43,9 74
- 3o6 34,24 32,5 95 346 83,90 5/4,4 64,9
- Quant aux pompes, elles ont toutes parfaitement fonctionné, la perte par rapport à leur débit géométrique a varié de B à 8 p. 100.
- On a, en outre, essayé différents systèmes de raccords et différents diamètres de conduite de refoulement. Voici la moyenne des pertes observées avec ces tuyaux :
- Diamètre du tuyau.
- o m. o635
- o m. 076 avec raccords de 0 m. o635 o m. 076 avec raccords de 0 m. 076
- Perte de charge par 100 mètres de tuyau avec des débits de 19 et sa lit. 5o par seconde.
- 2k 80.............................. 4l 00
- 1 60............................... 2 10
- 1 60............................... 2 10
- On voit que l’on a tout avantage à prendre les tuyaux de o m. 076.
- (Engineering News, 98 mars 1895.)
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- ÉA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- Addition à l\ page *j83.
- LANCE À BOULE DE POLLOK.
- M. Pollok a récemment proposé de remplacer le dispositif représenté en fîg. 092, p. 2 83, par une simple boule en caoutchouc qui n’oppose
- Fig. i33i. — Lance à boule de Pollok.
- (fig. 1331) presque pas de résistance à la sortie de l’eau, produit une nappe qui abat absolument la fumée, et n’exerce, quelle que soit la pression de l’eau, qu’une très faible poussée sur son étrier de retenue. Cette boule a donné, aux essais, des résultats très satisfaisants.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO,
- Addition à la page 29/1.
- ÉCONOMISEUR D’EAU SYSTÈME PRENTICE.
- On peut citer, à côté de l’économisateur Otis, l’appareil du meme genre et très ingénieux de Prentice. Nous reproduisons ici la description que nous en avons donnée dans la Revue industrielle du 3o novembre 1889.
- L’appareil de M. Prentice consiste essentiellement en une application de l’injecteur automatique de Sellers à l’alimentation des moteurs hydrauliques au moyen d’eau à basse pression injectée dans leur tuyau d’alimentation par un jet d’eau à haute pression , d’un débit proportionnel à la puissance ou à la charge du moteur.
- L’eau sous pression, amenée par le conduit a au tube b (lig. i332 et 1333). rencontre en/l’eau de basse pression du réservoir R ( fig. i334), et l’injecte, par le tube g, dans le tuyau u, d’alimentation ou d’admission du moteur.
- Les tubes b et g, mobiles dans des garnitures étanches, sont reliés par une bielle g\ articulée en g2 au tube g et en g4 à la coulisse g\ qui entraîne, en pivotant autour de gs, le tube b par son coulisseau h1.
- Dès la mise en train, le moteur étant en pleine charge, les tubes b et g occupent les positions figurées : le tube g ferme l’aspiration de/, et l’eau sous haute pression a pénètre seule dans le moteur. Les pressions exercées sur les deux faces du piston s, en communication par les tuyaux l\ ï1 et l’espace u avec l’injection a, sont égales, et le ressort q' relève ce piston, ainsi que le distributeur q, solidaire de sa tige. Il en résulte que ce distributeur admet, par le conduitp1, l’eau sous pression du tuyau 0 sur la face inférieure du piston n, dont la face supérieure communique à l’échappement par p2, p3 et l’intérieur de q. La pression ainsi exercée sur n maintient solidement les tubes b et g dans la position de mise en train, qu’ils conservent tant que le moteur reste en pleine charge.
- Si la charge diminue, la vitesse de l’écoulement en u ne tarde pas à augmenter au point de diminuer, par aspiration, la pression en f, de manière que l’excès de pression en ll abaisse le piston s, et fasse ainsi admettre l’eau sous pression, par o/r, sur le haut du piston n. Celte admission provoque, malgré le ressort de rappel z, un abaissement des tubes gel b, dont le premier ouvre l’admission de l’eau à basse pression en /, tandis que le tube b étrangle, par l’aiguille cl, l’arrivée de l’eau à haute pression, et cela d’autant plus que la charge diminue, et que la vitesse augmente.
- L’appareil de M. Prentice pourrait donc être très utile pour desservir économiquement, au moyen d’eau a haute pression, une série de moteurs de puissance variable.
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- b
- Fig. i332 à i33è. — Économiseur d’eau pour ascenseur et pompes système Prentice.
- Coupe verticale. Vue partielle et schéma de l’ensemble.
- a, arrivée de l’eau à haute pression de la canalisation x. ff'f, eau à basse pression du réservoir R. d, aiguille d’injection de l’eau de a, en g-, u, u, dans celle de /. g3, bielle articulée en g3 sur g et en g'1 sur la coulisse g-7 pivotée en g8, et commandant b par son coulisseau b1, o, tube reliant a au distributeur q. n, piston de g, en communication par p1 et p2 avec la boite de q, à échappement p. •s, piston solidaire de g, à rappel q', avec cylindre communiquant avec u par f1 et f. r, rappel de b.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- ASCENSEUR BASSETT.
- Cet ascenseur est (fig. 1335 à i3Ai) remarquable par la simplicité et la sécurité de sa manœuvre.
- Quand les valves auxiliaire V' et principale a du distributeur occupent les positions indiquées en fig. î 338 et i3Ai, l’ascenseur est au repos.
- 1
- Fig. ï335 et 1336. — Ascenseur Bassett (Compagnie Ods). Ensemble et vue par bout clu distributeur fig. i3/io.
- A, cylindre moteur, à piston A2, attaquant la cabine G' parle renvoi A7. A'1, A0, A5, A3.—S2, admission de l’eau sous pression au distributeur S8, puis au cylindre A , par A10. D, échappement de S8 ( fig. 1338 ).
- R5, tige de manœuvre, à crapaudine suspendue b (fig. 1338) et guidage 0\ Bs, BB, b', avec manchon B8 solidaire de la cabine, et douille S3 à pignon e, commandé par le pignon/du levier de manœuvre L3. R3, R\ transmission du mouvement de la tige RB au levier L' (fig. i34o). [Pourles autres lettres, même légende qu’en fig. 1337 à i3éi.]
- Pour monter, on abaisse le levier de manœuvre L2 (fig. 13 3 6 ) de la cabine, ce qui a pour effet, par /èR5R3, de repousser à gauche (fig. i3/n) la valve V' et d’admettre ainsi par o l’eau sous pression de x sur la droite du piston P (fig. 1338), lequel, repoussant «, admet par S2A10 l’eau sous
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- pression à droite du piston moteur A2 (fig. 133 6). Pour arrêter, on ramène par L3 le piston V'à droite (fig. i3Ai) de manière à ouvrir o à
- Fig. 1337 à i33g. — Ascenseur Bassett. Élévation de la cage et de sa manoeuvre.
- Détail du distributeur principal.
- Quand on admet par V' (fig. i34o) l’eau sous pression en G, P, repoussé vers la gauche, l’admet par S2D A10, à droite de A" (fig. 1336) et la cabine monte. Au fond de la course de P, E referme V', laissant l’admission A10 ouverte. Pour arrêter l’ascenseur, on ouvre V' à l’échappement y (fig. i3éi). La pression sur la gauche de P ramène alors, par B'B'E2, V' dans la position fig. i35i, qui fixe a dans sa position de fermeture ou d’arrêt (fig. 1337). Pour descendre, on tire de nouveau L à droite, ouvrant ainsi G à/, de sorte que a, ramené à droite, fait communiquer A10 avec l’échappement D.
- l’échappement «/; le piston P' alors repoussé vers la droite, ramène a dans la position de fermeture (fig. 133 8) par la poussée des butées e2e2 (fig. i3Ao) sur les taquets BB de L'rapprochés sur B3 avec une pression élastique suffi-
- COMITÉ 15.-I. 37
- niPMUEIliE NATIONALE.
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- f fi
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- Fig. i34o et i34i.— Ascenseur Bassett. Détail du distributeur auxiliaire V'.
- , admission d’eau sous pression de S8 (fig. 1835). yd, échappement en D (fig. 1337). levier pivoté sur SS, relié par L2 à la corde de manœuvre de la cabine, et à la tige R du piston P par les boutons BB' (fig. i335) appuyés sur les cames E2E2 avec une pression élastique réglée par les écrous N et les ressorts J2. N'1 (fig. i335), écrou limitant le rappel de B'B'. V' soupape admettant par xo l’eau sous pression en C, puis l’échappant par oy.
- santé pour assurer cette manœuvre automatique, sans néanmoins empêcher, pour la descente, le conducteur de ramener, par un coup du levier L3, V' à droite de o en faisant franchir à BB' les butées E2.
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- LA MECANIQUE GENERALE AMERICAINE,
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- Addition a la page 3A8.
- CABLEWAYS.
- Les figures i34a à i3AA complètent les descriptions que nous avons données des cableways Lidgerwood. Les deux premières s’expliquent d’elles-
- Fig. 1— Emploi des cableways Lidgerwood à la construction du pont de la Norlh Avenue, à Baltimore. Longueur de la portée 2/10 mètres. Charge, h tonnes.
- mêmes. La figure i3/tA montre comment remploi, de trois cableways a grandement facilité le creusement du canal de Chicago, de i3 m. 5o de profondeur sur 5o mètres de large, par trois gradins de Am. 5o de hauteur. On a pu ainsi enlever facilement des pierres de 6 à 8 tonnes.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- Fig. 13A3. — Application des cableways Lidgenvood à ia mine do Til y Forster (p. 3A9).
- Vue perspective.
- Fig. i344. — Application des cableways Lidgenvood aux travaux du canal de drainage
- de Chicago.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- Addition à la page 36o.
- CABLEWÀY LAMB.
- Fig. 13/j5. — Déblayage d’une coupe par le cablcway Lamb (p. 36o).
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- Addition à la page 370.
- CASH CARRIERS DES MAGASINS AMÉRICAINS.
- Nous croyons utile de reproduire ici la description que nous avons donnée dans le Portefeuille économique des machines, de juillet 18p4, de quelques-uns de ces appareils encore peu connus chez nous, et susceptibles de nombreuses applications.
- On emploie d’une façon presque universelle, dans les magasins, aux Etats-Unis, de petits transbordeurs mécaniques appelés Cash Carriers, transporteurs de monnaie , fort simples et très ingénieux, qui font presque automatiquement le transfert des paquets , et surtout le change de la monnaie du vendeur au caissier. Cette opération se fait très vite, sans aucun dérangement pour l’acheteur, au moyen d’une série de ces transbordeurs, reliant les comptoirs entre eux pour le transport des petits paquets, et, pour le change de la monnaie, au bureau du caissier, qui constitue une sorte de poste central, vers lequel vient converger tout un réseau de fils transbordeurs.
- Ces petits appareils, d’un prix d’établissement peu élevé et d’un entretien presque nul, satisfont aux exigences de la vente la plus active et la plus détaillée, ainsi qu’à toutes celles du contrôle. Dans bien des cas, le transbordeur amène au caissier, avec l’argent et le bon de vente, le paquet vendu, qui est alors vérifié par un inspecteur installé à côté du caissier.
- Nous croyons que ces appareils ne sont pas assez connus chez nous, et nous avons pensé qu’il serait, en conséquence, utile de décrire, avec quelques détails, le fonctionnement de quelques-uns des plus répandus.
- Le mécanisme très simple du transporteur Gipe, adopté par la Standard Store Service C°, de Freeport, est représenté dans ses moindres détails par les figures 1346 à i352 (1).
- A chaque bout de la ligne, se trouve suspendu au plafond de la salle un poteau A, et, entre ces deux poteaux, est tendu le fil W, qui constitue la ligne sur laquelle circule le panier transbordeur D.
- Ce panier a son chariot C porté par deux roues R, R, avec galets d’arrêt R'R1. Quand le chariot lancé, comme nous le verrons, par la corde l, arrive au bout de sa course, les galets R1 R1 s’engagent sous la lame S1 (fig. 1348) du bec S, et la soulèvent sur ses appuis b\ malgré son ressort S2, dont la compression détermine un frottement suffisant pour arrêter sans choc le lancé du chariot. On voit aussi, sur la figure 1348, comment le fil W est solidement fixé au poteau A par la pince à vis h2.
- M Voir dans la Revue des sciences du 3o mai 1896 (p. 352) la description d’un autre type de la Standard C°.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- W kr1
- Fig. 1346 et 13A7. — Transporteur Gipe. Élévation et vue par bout.
- Fig. i348 à i35o.— Transporteur Gipe. Détail du butoir d’arrêt, du cliquet Sa (fig. 1351 ) et ensemble de l’appareil lanceur au départ.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- Sur ce même poteau se trouve fixé le bras BBl, auquel est articulé le levier lanceur L, mauœuvré, delà poignée H (fig. 1346), par la corde motrice P, et qui porte à son extrémité la corde lanceuse l, P, l, constamment tendue par la fiche L1, à ressort S.
- Au repos, le levier L se trouve amené dans la position (fig. i346) par son poids et par la flèche L1, pivotée à ressort S sur L. Quand le chariot C arrive au bout de sa voie, sa corne d’avant N saisit la boucle P (fig. i3hrj) de la corde /, alors pendante, et l’entraîne autour de ses poulies R2 R2 de manière à l’amener dans la position indiquée en fig. i346, ou C reste immobilisé par la pression de l’arrêt S1 (fig. i348).
- Fig. 1351 et 135a. — Transporteur Gipe. Détail du tambour du chariot.
- Si, maintenant, Ton tire la poignée H, le levier L se relève jusqu’à ce que la boucle ll de la corde l arrive au bout de sa course en R2, comme sur la figure i 35o, et lance le cbariol sur le fil W; puis, lorsqu’on lâche le levier L, il retombe, comme précédemment, dans la position fig. i346, mais avec la corde l constamment tendue par L1, avec sa boucle pendante en R2, sans possibilité de s’embrouiller sur le fil W.
- Le panier D est suspendu au chariot G par une corde sans fin dd, passant des galets R4R4 autour du tambour E, ordinairement enclenché (fig. 18/19) par la prise du verrou S2 (fig. i35i et i352) dans l’un des trous h dé sa jante E2. Pour descendre le panier, on tire la manette I, de manière à déclencher S2 de E2, et à abaisser le panier,
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- en tendant le ressort V du tambour; puis, le panier une fois descendu, on lâche I, qui renclenche le tambour. La tension ainsi déterminée du ressort V, que l’on peut régler par le barillet G2, à ficliesp1, est suffisante pour remonter automatiquement le panier chargé, dès qu’on déclenche de nouveau I. Si l’on veut, qu’à la fin de la descente, S2 reste déclenché, de manière à pouvoir renvoyer immédiatement le panier, il suffit de tourner I de manière à déclencher S2 d’une façon définitive par la montée de son plan incliné circulaire i (fig. i35o) sur le taquet r fixé à la boîte F du tambour.
- Fig. 1353. — Transporteur Gipe. Arrivée. Fig. i35/i. Transporteur Gipe. Descente.
- L’appareil de la même compagnie représenté par les figures i353 à i355 fonctionne d’une manière analogue. Quand le panier arrive (fig. 1353), il est déclenché de la ligne, puis reçu par deux cordelettes à poids, qui le laissent tomber seulement assez pour le dégager de la voie (fig. 1355). Une simple secousse à la poignée H le laisse ensuite descendre comme en fig. 1354, en remontant les contrepoids de la tringle d’équilibre, ainsi qu’on le voit fig. 1353 et 1354. Après l’avoir vidé, on peut le ramener soit à sa position d’attente (fig. 1353), soit à sa position de départ (fig. 1355).
- Ces transbordeurs sont construits presque totalement en aluminium, inoxydable et très léger.
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- Fig. 1355. — Transporteur Gipe. Départ.
- i 356 à i36o. — Transporteur à fils convergents Weaver. Ensemble. Détail de la butée du panier L et d’un poste.
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- Le fonctionnement de l’appareil de Weaver, adopté par la Barr Cash and Package C°, de Mansfield, est fondé sur un principe différent : l’emploi de deux fils convergeant alternativement aux deux extrémités de la voie : pour l’aller, puis pour le retour de l’envoi.
- Fig. 1361. — Application du transporteur Weaver à un chariot à panier du type fig. 1353.
- Fig. i36a. — Application du transporteur Weaver à un chariot à bourse.
- Supposons que l’on veuille, comme en fig. 1356 h 136o, envoyer le panier L de A', poste du vendeur, en A, poste du caissier. Le vendeur tirera l’étrier/, de manière à faire passer, par le secteur h\ les fils GC', conjugués par les balanciers B et B', de la position figurée en traits pleins à la position pointiliée, de sorte que le chariot G, guidé sur ces deux fils par les roues g' (fig. i36o), s’en ira de h! en A par la poussée même qu’il reçoit de l’écartement progressif des fils en AC L’inverse a lieu, par le levier E, pour renvoyer le panier de A en AC
- Ce système à deux fils, excessivement simple, et qui permet d’envoyer et de rappeler le panier de chaque bout de la ligne, est très répandu aux Etats-Unis.
- Quand le chariot G arrive à destination, il écarte les lames i' et i", solidaires des le-
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- viers B et B', et qui l’enclenchent en i, jusqu’à la leve'e du levier pour l’envoi. Le choc de l’arrêt est amorti par un tampon g-2 sur butoir en caoutchouc IL
- Les figures 1361 et i36a indiquent l’application du système à un transporteur à panier analogue à celui de la figure 1353, efa un petit chariot à bourse.
- Fig. 1303 et i36à. —Transporteur Newman à la montée du chariot et au départ.
- L’appareil de M. Newman, adopté par la Lawson Consolitaded Store Service C°, de New-Jersey, permet d’intercaler, dans une ligne à fil unique A, autant de stations que l’on veut sans interrompre le service. Les figures 1363 à 1870 représentent une de ces stations.
- Quand on veut lancer un panier B sur la voie A, on commence par le poser sur sa plate-forme I, avec ses roues sur le rail t, et ses attaches b'b' enclenchées par les crochets ¥ ¥ (fig. 1369), puis on monte cette plate-forme sur ses guides GG comme en fig. 1364.
- Cette montée a pour effet: i° de faire, par la pénétration des coins U en (fig. 1867),
- reculer, malgré le ressort B, la palette G sur la plate-forme supérieure E de la position fig. 1368 à la position fig. 1867, de manière que le rail i de 1 vienne conli-
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- nuer le fil A dans le prolongement des rails eo de E ; 20 défaire, parle piton e4 (fig. 1363.);, repousser la languette M (fig. 1369) qui, lâchant K, permet au ressortN dè ramener F ot F de la position fig. 1869 à la position fig. 1870, en déclenchant le chariot de F,
- Fig. i365 et 1366. — Transporteur Newman. Vues de côté à la montée du chariot
- et au départ.
- Fig. 1867 et i368.— Transporteur Newman. Plan de la plate-forme supérieure E
- Fig. 1869 et 1370.— Transporteur Newman. Plan de la plate-forme mobile I
- en voie libre et au départ. à la montée et au départ.
- en même temps que F lui imprime l’impulsion initiale nécessaire pour lui faire descendre la pente de A.
- Le chariot une fois envoyé, l’on descend la plate-forme I, ce qui permet au ressort H de replacer G dans sa position fig. 1867, avec son rail g' dons le prolongement ee du fil A , dont la voie se trouve ainsi complètement établie.
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- Le fonctionnement de l’appareil Gornall, représenté par les figures 1871 à 13^4 s adopté aussi par la Compagnie Lawson, est le suivant :
- Pour envoyer le chariot du caissier au vendeur, on soulève, par la corde hh2, le
- Fig. 1371 à 1074. — Transporteur Gornall. Ensemble et détail du régulateur de la descente du chariot.
- châssis Df dans la position indiquée fig. 1871, jusqu’à ce qu’il vienne s’enclencher en cct! sur la colonne B, et que le rochet h', heurté sur la butée a2, lâche le chariot sur la voie a. Arrivé au bout de sa course, en M, ce chariot fait basculer le levier H, qui imprime au fil a, par sa glissière I, une secousse suffisante pour déclencher, en a!,f de B, de manière que ce châssis D/tombe sur B avec une vitesse réglée par les ressorts compensateurs de la poulie E. Ensuite, le chariot passe sur la corde e, qui se plie en boucle, et laisse descendre le chariot, en se déroulant sur la poulie X avec une vi-
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE*
- tesse réglée par la poulie G (fig. 1872), quelle entraîne dans le sens de la flèche. Cette poulie, folle sur son axe, entraîne en effet alors, par les billes 4, 4, la came a, également folle sur son axe, et qui commande par son plateau f le dash-pot régularisa-teur hf.
- Fig. 1385. — Transporteur Dillenbeck au repos.
- Fig. 1376. — Transporteur Dillenbeck Fig. 1877.— Détail du chariot
- au départ. du transporteur Dillenbeck.
- Un barillet, à ressort Dr maintient la corde tendue pendant son déroulement de E. Au contraire, quand on remonte le panier, la poulie C tourne librement, sans entraîner la came e\ et aidée par la détente du ressort de D'.
- Pour lancer le chariot A, on tire (fig. 1875 à 1877) avec dispositif de M. Dillenbeck, la corde g1, de manière à amener le poids pendulaire B de la position verticale à la position inclinée (fig. 1876), où il se trouve automatiquement lâché par le cliquet/,
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- et revient à sa position primitive, en repoussant, par ia lige e, 1’amarre D du chariot A, dont le crochet k, basculant en 1c, lâche le chariot en mm, et le lance ainsi sur la voie a. On peut régler la posilion du poids B sur sa tige C, de manière à proportionner son impulsion à la course de A.
- Fig. 1878.-—Transporteur Gipe. Ensemble d’un poste au commencement de la descente ' du panier G.
- Le nouvel appareil de Gipe, représenté par les figures 1878 à 138i, analogue à celui fîg. 13 5 3, fonctionne comme il suit.
- Quand le chariot E avance sur le poteau A, un peu au delà de sa position d’arrivée (fig. 1079), *ige ^2’ rep°ussée par sa butée sur C^2, malgré son ressort e, entraîne avec elle le cliquet E3, et déclenche la
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- plaque F qui, suspendue par les fourches F2 (fig. 1 384), aux balles k de la double corde K'2K2, tombe (fig. 1878) avec le porteur Gg, en remontant
- Fig. 1379 à 1881. — Transporteur Gipe. Détail du chariot à l’arrivée et du mécanisme
- de levée du panier G.
- le contrepoids w, jusqu’à son arrêt par la butée du taquet k' (fig. 1 381 ) sur l’arrêt réglable Na de la tige A', correspondant à la position fig. 1878 de G. Pour achever la descente de G, il suffit de défiler k! dans le sens in-Comité 15. — 1. 38
- IMPRIMERIE NATIONALE,
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- cliqué par la flèche fig. 1390, et le panier descend jusqu’à l’arrêl de k' par le ressort sd. Cette descente peut être, en outre, réglée par la poignée de la corde K3. Les douilles w’w' (fig. 1381 ) qui traversent librement
- Fig. i38a à i384.— Transporteur Gipe. Vue par bout suivant a (fig. 1878) et plan avant et après le renclenchement de F avec E (6g. 1878).
- le poids w et sont fixées aux cordes K2 empêchent lusure de ces cordes. Quand on tire sur K3, les pièces étant dans la position fig. i38o et 1381, les balles k viennent s’arrêter sur C avant que les douilles w’w' ne quittent de w, de sorte qu’elles ne sortent pas de w, et protègent toujours les cordes.
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- Des douilles analogues w3 (fig. 1378) protègent les cordes k-Ic1 de la plaque F.
- Pour renclencher F avec E, on remonte F jusqu’à ce que sa coulisse F' vienne, guidée par l’aiguille E', renclencher E3 (fig. 1879 et 1383); mais, un peu avant ce renclenchement, le poids w est arrêté dans sa descente par le taquet a' (fig. i38o), pendant que K3, continuant à descendre, amène les halles k de la position indiquée en traits pleins à celle pointillée sur la figure 1378; puis, une fois l’enclenchement opéré, les balles retombent dans la position figurée, nécessaire pour qu’à l’arrivée, les fourches F2F2 de F puissent engager les cordes K2K2. Dans le cas où les balles seraient restées dans la position pointillée, ces halles, butées contre le taquet c2 (fig. i38o) arrêtent le chariot à temps pour empêcher sa tige E2 de venir heurter G2 et déclencher le panier.
- Le fil de ligne W est tendu par un tendeur cc', à rochet rp (fig. 1879 et i38à).
- L’arrêt du chariot E s’opère graduellement, par le frottement que développe la prise de l’aiguille S entre ses galets R et R1. Quant au levier L, avec raidisseur L1 et corde de lançage K, il fonctionne exactement, pour l’envoi et la réception du chariot, comme les pièces analogues de l’appareil fig. 1346.
- 38.
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- Addition À la page Ù09.
- ROULEMENT SUR GALETS ET BILLES.
- Roulement sur galets Menecly. — Ce roulement est constitué par des bagues d’acier disposées en trois séries (fig. 1385), dont celle du milieu
- Fig. i385 et 1386. — Roulement Menecly.
- Fig. 1387. -— Essieu de voiture à billes Simonds.
- deux fois plus large que les deux autres; les bagues extrêmes se font exactement vis-à-vis, et sont alternées symétriquement par celles du milieu. Ces bagues sont maintenues dans leurs positions relatives par des tiges de roulement à collets d’écartement. La butée de l’essieu est reçue par une plaque de bronze graissée.
- La boîte à graisse esquissée par la figure i385 a donné> aux essais exécutés récemment par la maison Siemens, de Londres , sur le tramway élec-
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- Fig. 1388 à 1393. — Roulement à billes Rosenfeld. Application à l’essieu d’arrière d’une bicyclette.
- Coupes verticales longitudinales, coupes transversales. 1-1 et 2-2. Vue de face.
- AC, essieu fixé en æX au cadre de la bicyclette. DF, pignon de chaîne à roulement de billes d sur E.
- B, long pignon solidaire de G , sur lequel glisse la bague G , à double denture g1#-2.
- Quand on abaisse par I/, comme en fig. 1388, le bloc L danssa glissière /e', sa rainure kk' repousse, par le bouton K et sur le guide J, le bloc IH, qui retire, par kg, l’anneau G de manière que la denture D' de D tombe en prise avec B. On marche alors en grande vitesse; Quand on remonte L comme en fig. i3go et i3gi, l’anneau G rend au contraire B et C solidaires de D, et l’on marche à petite vitesse.
- trique de Ryde, une diminution dé 2 A p. 10 0 dans la puissance électrique nécessaire pour remorquer le locomoteur, et une augmentation de vitesse de 20 p. 100. On cite une voiture à voyageurs du Delaware and Hudson Canal Railway qui a parcouru 220,000 kilomètres sans usure appréciable des rouleaux. Un train de A voitures, poids 90 tonnes, a donné au démarrage une résistance de 115 kilogrammes au lieu de t,5oo kilogrammes, soit une réduction de 92 p. 100 (?), avec, sur un parcours de A35 kilomètres,
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- une dépense de 5,ooo kilogrammes de charbon au lieu de 6,700 kilogrammes.
- Pour les voies de chemins de fer, les bagues ont o m. 1 20 de diamètre; elles sont en acier Mannesman pouvant résister à une charge de 58 kilo—
- FiG.a.
- Fig. i3g4 à 1397.— Roulement à billes Rosenfeld. Variante et application à l’essieu d’avant d’une bicyclette.
- E11 fig. 1395, l’anneau G est représenté en prise avec la denture B1 du manchon CC' de A et celle D2 de D; mais, en le tirant à gauche par J, puis en abaissant B1 sur D2, on rend, comme en fig. i388, G solidaire de II.
- En fig. 1397, l’anneau G est représenté enclenchant avec le pignon de chaîne D3 celui B3 de l’essieu d’arrière C'. Quand on remonte par 1/ le cadre E2, retenu latéralement par N3 sur la glissière e2 du cadre, en même temps que l’on repousse l à gauche par L2H2 sur J, on engrène D3 directement avec B2 pour la grande vitesse.
- grammes par millimètre de largeur; la longueur totale des 8 génératrices en contact de chaque roue est de 2 m. 18, mais il n’y en a que 3 qui travaillent, offrant une résistance à l’écrasement de 44 tonnes environ aux 3 ou 4 tonnes de charge de chaque fusée (1b
- Roulement sur billes Simoncls. — La figure 1387 représente l’un des derniers types de roulement sur billes à cages Simonds, construit par la Bail Bearing C°, de Boston. On y reconnaîtra facilement les principaux élé—
- (O Voir, comme analogie, la transmission par rouleaux de Allham. (Brevet anglais i85g6, de 189A.)
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- menls du type analogue représenté par la figure 876, page Aoi, ce qui dispense de toute autre description.
- Fig. 1396.— Commande de vélocipède Mariotte et Cooper. Vue de face.
- Roulements pour vélocipèdes. — Rosenfeld, Mariotte et Cooper. — Le roulement pour vélocipèdes avec multiplicateur de vitesse de Rosenfeld est (fig. 1388 à 1397) remarquable par sa simplicité. Il peut, ainsi que l’indiquent ces figures, suffisamment expliquées par leur légende, s’adapter sous des formes variées aussi bien à l’essieu d’avant qu’à celui d’arrière des vélocipèdes, s’embrayer pour la grande ou la petite vitesse, puis se
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- débrayer complètement pour les descentes, d’un coup du levier P', mais on peut craindre des froissements et peut-être des ruptures de dents par une manœuvre trop brusque.
- Fig. 1397. — Commande de vélocipède Mariolte et Cooper. Vue par bout.
- Le multiplicateur de Martotte et Cooper , fondé sur le principe de la roue satellite de Watt, est au contraire (fi g. i3q6à i4oo) des plus robustes. La roue a son moyeu a entraîné par un pignon b, en prise avec un pignon/, solidaire de la roue à chaîne f, pivotée sur le bouton e de la pédale c, et dont la chaîne^’ est en prise avec un second pignon h, solidaire du cadre g.
- Il en résulte que la vitesse de c est amplifiée sur a de f1 + 7 XÇ)-
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- Fig. 1398. — Commande de vélocipède Mariotte et Cooper. Coupe axiale.
- ggl, cadre, c et cl, pédales calées sur l’axe d, à roulements g-3. a, moyeu de la roue commandé par le train /t, j, i,f,b dont h fixé, et t et/solidaires, fous sur le roulement e, à réglage e'.
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- Fig. i3gg et i4oo. — Commande pour vélocipède Mariotte et Cooper. Coupe 1, a (fig. i3gg) et variante avec remplacement de la transmission à chaîne par un pignon intermédiaire/, fou sur son axe k.
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- Addition à la page 466.
- PRESSES À MOULER, EMROUTIR, DÉCOUPER, ETC.
- La presse à mouler l’acier de Polter représentée par les figures îAoi à i4o4 est remarcpiable par la rapidité et la précision de son fonctionnement.
- Fig. i4oi et 1/102. — Presse à mouler l’acier de Potter. Coupe verticale u, n et plan.
- 2, cylindre hydraulique relié par 4, 4 au plateau 3, avec admission et échappement d’eau sous pression par 6, à piston de rappel 8,9, recevant en 10, 7 l’eau sous pression, et piston compresseur 5.
- 11, moule à acier comprimé, cerclé en 12, à tourillons i3, portés par la fourche i4 du piston 15, à cylindre hydraulique 16, roulant par le trolly 17 sur la voie 18, avec bouchon 19, limitant la descente de i5. 20 , crochet de 11 portant sur les taquets qi de 5. 23, tube à embouchure 22 qui, en pénétrant dans 11, force l’acier à sortir par 24, au diamètre et profil de 20. 25, bloc guidant le moule il. 26. tampon d’argile réfractaire.
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- Pour remplir le moule 11 d’acier fondu, on le dispose verticalement; on coule l’acier, après avoir garni le fond du moule d’un gâteau d’argile plastique 26, on ferme le moule par l’ajutage 22; puis, quand l’acier est suffisamment refroidi, on pose le moule sur la fourche 14 de son chariot, au moyen d’une grue, dans la position horizontale, où il reste guidé par
- Fig. i&o3 et î/ioft.— Presse à mdaler Potter. Coupes m, m et iv, iv, fig. î&oi. (Même légende qu’en fig. î&oi.)
- la glissière 25. Le cylindre hydraulique 13 permet facilement d’amener le moule exactement dans le prolongement du tube 23, au travers duquel le piston 5 refoule le métal à l’état pâteux. Au fond de course, le gâteau d’argile 26, pénétrant dans ce tube, en chasse complètement le métal. Après cette opération, le cylindre de rappel 7 ramène le piston 5 dans la position fig. i4oi; puis le cylindre 15 ramène le moule, prêt à être enlevé à la grue pour une nouvelle coulée.
- Presse poinçonneuse-emboutisseuse Higgins. — Comme exemple de presse à emboutir américaine, je décrirai celle toute récente de Higgins , remarquable par la simplicité et la précision de son fonctionnement.
- Après avoir soulevé, par le piston 33, le poinçon 10 dans la position fig. 14o5 et 14o6 , on avance, par l’eau sous pression de 60 (fig. i4o8) et par leurs plongeurs 21, les blocs 20 entre la matrice emboutisseuse 6 et le plateau 4, jusqu’à ce que leurs mâchoires 24 saisissent la queue 26
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- LA MECANIQUE GENERALE AMERICAINE.
- \X
- Fig. 1 4o5. — Presse à poinçonner et emboutir Higgins. Élévation.
- i, socle. 2, chapeau de la presse reliée par les colonnes 3. 4, plateau fixe. 5, plateau mobile. 6, matrice supérieure qui peut s’avancer (fig. i4o6) ou se retirer (fig. 1^07). 7, poinçon emboutisseur fixé à 5. 8, anneau emboutisseur fixé à 4. 10, poinçon intérieur. 11 (fig. i4o6), matrice de 10, à piston 12 pouvant s’avancer (fig. i4o6) ou se retirer dans 12 (fig. 1407).
- du poinçon 10 de manière à le maintenir suspendu comme en figure 1 Ai o ; puis, après avoir amené le plateau 5 dans la position fig. 1A06, on place sur le poinçon 11 la tôle à travailler 1 A.
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- Après avoir, en soulevant 11 par 33 (fig. 1/107), poinçonné un trou dans la plaque 14, comme en figure 141 o, on retire 11, comme en figure
- &
- Fig. 1/106.— Presse Higgins. Coupe a:#, fig. 14o8.
- 1411, en laissant la tôle suspendue au poinçon 10, et Ion pose sur 7 l’anneau de garde 15. On soulève alors, par le gros piston 31, le plateau 5 de manière à emboutir les bords du trou de 14 par la pénétration du
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- Fig. 1607. — Presse Higgins. Coupe yy, fig. i4o6.
- 20, blocs ou cales avancés parles cylindres hydrauliques 22, à pistons 21 (fig. i4o8), recevant l’eau sous pression de 61, avec pistons de rappel 23 recevant l’eau de 61. 24, mâchoires de 20 saisissant par 25, 26 (fig. i4o6 et i4i4) le poinçon 10, i3.
- 3o, cylindre hydraulique à piston 31 creux, avec petit piston 33, portant en 12 la matrice 11, à traverse 34. 4o, enveloppe en quatre segments (fig. i4i6) qui peut se soulever comme en fig. 1417 par 42, 24.
- congé 13 du poinçon 10 (fig. 1A12). On relâche alors la pression en 30 suffisamment pour permettre de rappeler les blocs 20 , 20 comme en
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- figures 1A07 et i4o8, et à laisser le poinçon 10 retomber dans sa position inactive (fig. 1A1A).
- On soulève ensuite de nouveau 5 de façon à emboutir la tôle entre 6 et 7 comme en figure 1 h 13, puis ( fig. 1 4 13 ) sur l’extracteur 4 0, par l’anneau 8, cpie guident les fiches 70 (fig. i4o5) après quoi, l’on redescend 5, et
- 1 ........ ..................... -1—i"..Cÿg
- r~z—
- Fig. 1/108 et 1/109.— Presse Higgins. Coupes horizontales xx et zz fig. 1/106.
- Ton sort la tôle toute faite en soulevant, comme en figure 1Ô17, l’extracteur AO par les pistons 24 et 42.
- Cet extracteur est en quatre parties qui, par leur rapprochement, les dégagent automatiquement de la pièce.
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- Le poinçonnage et le découpage des menus objets : platines' et pignons d’horlogerie, s’effectue aux Etats-Unis par des machines très ingénieuses
- Fig. i4io à lins. — Presse Higgins. Opérations du poinçonnage et de l’emboutissage.
- et des procédés à la fois expédilifs et précis. Les quelques exemples qui suivent en donnent à peine une idée, mais ils suffisent pour montrer aux spécialistes en cette fabrication l’intérêt qu’ils auraient à mieux s’informer des procédés américains
- Comité 15. — i. 3g
- illlUUMLUlK ttAliBftAÜU
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- Avec les poinçons ordinaires (fig. 142 A ), on risque toujours, si Ton exige un découpage précis, de voir le poinçon, par suite des jeux inévitables, entamer la matrice par ses angles, se briser ou du moins se détériorer rapidement.
- La méthode générale proposée par Dennison, pour éviter cet inconvénient, consiste dans l’emploi, interposé entre le piston ou la vis de la presse et le poinçon, d’un mécanisme frappeur ou subpress parfaitement guidé, sans aucun jeu, comme en figures 1 A2 5 et ±435. En outre, le découpage se fait au moyen de poinçons composés ., dont nous venons de voir une appli-
- Fig. 1/110. — Presse Higgins. Détail de la figure 1/121 suivant la coupe y'y' (fig'. 1/117
- et 1/116).
- cation dans la presse de Higgins, groupés comme, par exemple, en ligures 1/122 et 1/123 : A et C pour le poinçonnage des trous B et D dans la matrice E, et F pour le découpage de l’extérieur de la pièce, avec éjecteurs à ressorts S et SU Après le poinçonnage de B et D par A et G, c’est E qui découpe la pièce par sa pénétration dans F, en refoulant S.
- C’est ainsi que l’on peut arriver à découper dés blancs de pignons (fig. ±436) dont on poinçonne, d’un coup de presse, d’abord les secteurs aa, puis la jante, au taux de 20,000 par jour, avec infiniment plus de précision que par l’ancien procédé qui consistait à poinçonner successivement les différents secteurs (fig. 1A21). Il en est de même des roues d’échappement (fig. ±438) obtenues par deux poinçonnages, l’un ébau-cheur, l’autre finisseur, et des pignons, comme celui de la figure 1439 , représenté en vraie grandeur, employés sans retouche aucune. Il en est de même
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
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- des platines (fig. i4i8, 1/119, îkko) dont le poinçonnage assure l’exactitude et le repérage rigoureux des trous|(]\
- Fig. \kih à 1A16. — Presse Higgins. Détail de la coupe yy (fig. 1607) et plan-coupe zz . Opération du rabattement sur l’extracteur ko.
- Les machines-outils employées pour la fabrication de la montre américaine sont encore presque inconnues chez nous : elles ont été perfectionnées au plus haut degré, principalement par les deux grandes manufactures de
- b) A-. Webster, Development of Punches and Dies. (American Machinist, 5 mars 1891.)
- 39.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- la Waltham Walck C° et de YEIgin Watch C°, à Chicago. La monographie de ces machines exigerait à elle seule tout un volume ^ je me contenterai de décrire ici, pour montrer à quel point leur spécialisation s’applique aux moindres détails, la machine à découper les quadrants de la Compagnie El gin.
- Cette machine comprend, fig. 1/126 à 1/13h, groupés sur un même
- Fig. 1/117. — Presse Higgins. Fonctionnement de l'extracteur.
- Coupe x-x2 (fig. 1/116).
- socle A, un certain nombre d’outils identiques D. Chacun de ces outils fonctionne comme il suit :
- Le quadrant émaillé sur cuivre étant posé en M, on soulève, par le levier H, à rappel K, et la bielle G, le levier F, ce qui permet au ressort Le' d’appuyer par F le découpeur Dd; sur le quadrant N. En même temps, le cliquet T Z (fig.- iA3o), enclenchant G par sa butée U, empêche le rappel du poids K.
- 6 On en trouve quelques types dans mon Traité des machines-outils (2 vol. grand in-/t°, Baudry).
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- Fig. 1 h 18 à î h a 3.— Exemples de pièces élampées. Ancien type de poinçonnage'et type de poinçon découpeur composé.
- Fig. 1 k-ih. — Poinçon ordinaire fixé directement à sa tige.
- Fig. î A2.5.— Frappeur primitif Dennison.
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- Fig. liai).— Découpeur de quadrants Elgin. Ensemble.
- (q oi fe)
- F Ÿ
- Fig. 1/197. — Découpeur de quadrants Elgin. Coupe transversale.
- H .levier pivoté en I, avec contrepoids derappelK, articulé par E au levier F. Le', ressort tendant à appuyer par F le découpeur Dd'sur le quadrant N. U, taquet de G, appuyé sur le taquet Ti (fig. 1/129). Xæ, électro-aimant dont le circuit se ferme quand d! touche le cuivre de N, et qui, attirant en œ' le levier VV, en appuie l’écrou w (fig. i434) sur la vis a de V (fig. 1/129) qui la fait pivoter et déclencher T de U.
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- Fig. i Zi a8 cl 1629. — Découpeur de quadrants Elgin. Coupe verticale et horizontale du mécanisme de rappel automatique B.
- 71%>
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- 17V
- Fig. 143o à 1 h%h. — Découpeur de quadrants Elgin. Détail de l’enclume et du levier W.
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- Fig-. 1435. — Frappeur de la presse fig. ihhi en grandeur.
- Fig 1436 à 1439. —Blancs de pignon. Fig. 14 4 0. — Platine de la Parker and Whipple Clock C°.
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- LA MÉCANIQUE GÉNÉRALE AMÉRICAINE.
- Dès que le découpeur d\ après avoir découpé l’émail, touche le cuivre du quadrant, l’électro-aimant dont le circuit se trouve fermé par ce
- Fig. îhki. — Frappeur pour presse à main.
- contact, fait basculer le levier W de manière à mettre son écrou w en prise avec la vis v de l’arbre V, de sorte que W, pivotant autour de son axe vertical , déclenche U de T, et laisse le poids K rappeler le découpeur.
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- TABLE GÉNÉRALE DES MATIÈRES.
- Pajjes.
- Introduction........................................................................ i à vu
- La mécanique générale américaine à l’Exposition de Chicago.
- I. Les chaudières..................................................................... 3
- Détails de construction. — Le foyer...................................... 25
- Foyers au pétrole..................................................... 28
- Soupapes de sûreté.................................................... 38
- Injecteurs............................................................ 45
- Réchauffeurs d’alimentation.............................................. 56
- IL Les machines à vapeùr.............................................................. 62
- Machines verticales............................................................ 65
- Machines rapides........................................................... 82
- Machines à simple effet....................................................... 100
- Locomohiles et locomotives routières.......................................... io3
- Distribution................................................................. 106
- Distribution par tiroirs à déclics....................................... 119
- Distribution par coulisse................................................. 120
- Tiroirs plans équilibrés..................................................... 120
- Distributeurs oscillants................................................... 133
- Régulateurs................................................................ 135
- Détails de construction. — Bâtis............................................. i4o
- Paliers.................................................................. i4i
- Bielles............................................................... i45
- Pistons.................................................................. i48
- Volants................................................................. îûg
- Condenseurs................................................................... i5o
- III. Les moulins À vent............................................................... i58
- Régularisation............................................................... 169
- Régulateurs centrifuges....................................................... 171
- Régularisation par gouvernail................................................. 171
- Régulateurs à roue auxiliaire................................................. i84
- Tours des moulins............................................................. 19°
- Applications des moulins à vent............................................... 192
- IV. Les moteurs hydrauliques........................................................ 201
- Les turbines............................................................... 301
- Les roues................................................................... a32
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- V. Les pompes à vapeur.............................................................. a45
- Pompes à volant............................................................... a45
- Pompes à action directe....................................................... a4g
- Pompes à incendie............................................................. 271
- VI. Les APPAREILS DE LEVAGE........................................................... 290
- Les ascenseurs.............................................................. 290
- Ascenseurs électriques..................................................... 291
- Ascenseurs hydrauliques.................................................... 298
- Appareils de sûreté...................................................... 3oa
- Monte-charges.............................................................. 31 4
- Ponts roulants............................................................. . . 32 4
- Derricks...................................................................... 336
- Treuils à vapeur........................................................... 337
- Palans........................................................... 34 a
- Transporteurs à câbles aériens.......................... . ................ 346
- Cash carriers.........................•.................................... 369
- Crics et vérins............................................................... 378
- VIL Les MÉCANISMES................................................................... 876
- Les pâli ers................................................................ 376
- Roulements sur billes et galets............................................ 381
- Les embrayages............................................................. 419
- Les courroies............................................................... 436
- Les poulies................................................................. 446
- Les transmissions funiculaires............................................... 447
- Chaînes.................................................................... 451
- Les engrenages............................................................ 454
- Annexe................................................................................... 471
- Grille Roney et Stanalian (p. 26)............................................ 47.8
- Les foyers au pétrole (p. 28 à 37)......................................... 476
- Description de quelques types de brûleurs..................................... 483
- Injecleur Bnwnley (p. 45)................................................. 4g4
- Injecteur Park............................................................. 496
- Séparateur Sweet (p. 56)..................................................... 497
- Accessoires des chaudières.................................................... 4pg
- Réchauffeurs d’alimentation (p. 59).......................................... 507
- Machine compound rapide Beck (p. 100)...................................... 5i 1
- Nouvelle distribution Reynolds (p. 108).................................... 51 4
- Corlissà deux distributeurs Twiss (p. 109)........................ ........ 617
- Nouvelle distribution Brown (p. 118)....................................... 523
- Distribution Hill (p. 120). . . /.......................................... 527
- Tiroir équilibré Shepherd (p. 125)................ . ...................... 53o
- Machine Case (p. 134)...................................................... 53a
- Régulateur O’Hara (p. i35)................................................. 54 1
- Stujjing box à garnitures métalliques (p. i4o)............................. 544
- Condenseur Conover (p. i5o)...........................................• • • • *^7
- Condenseur indépendant Whiting et Wheeler (p. 156)......................... 54q
- Moulins à vent (p. i58).................................................... ^5t
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- TABLE GÉNÉRALE DES MATIÈRES. 621
- Anneye. (Suite.) Roue Pellon en cascade Bookwaller (p. aAA).................... 56o
- Roue Pellon Scharf..................................................... 062
- Pompe à grande vitesse Worthington (p. 25a)............................ 563
- Pompe Mason............................................................ 667
- Pompe Greenwood........................................................ 568
- Essais de pompes à incendie à Boston (p. 271 )......................... 670
- Lance à boule Rollok (p. 283).......................................... 073
- Economiseur d’eau Prentice (p. 294).................................. 57A
- Ascenseur Bassett (p. 290).............................................. 576
- Cableways Lidgerwood (p. 348)........................................... 079
- Cableways Lamb (p. 36o)................................................. 581
- Cash carriers des magasins américains (p. 370)....................... 58a
- Roulement sur galets et billes (p. A09).............................. 596
- Presses à mouler, emboutir et découper (p. 466)...................... Go3
- Table analytique des matièiies......................................... 6a3
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- TABLE ANALYTIQUE DES MATIÈRES.
- LES CHAUDIÈRES.
- CHAUDIERES de iocomobiles Geiser Manufacturing C°, p. io4, 106. — Westinghouse, p. 101.
- — tubulaires Bulton (pourpompe à incendie), p. 280. — Mundy, p. 334. — Westinghouse,
- p. 101, io3.
- — tabulées. Babcock-Wilcox, p.3. — Type de 1893, p. h. — Montage, p. 6. — Essais, p. 7.
- — Type transportable, p. io. — Clapp (pour pompes à incendie), p. 27h. — Climax, p. 22, 2/1. — Gill, p. 19. —• Heine, p. i4, i5, A79. — National Water Tube Boiler C°, p. 17. — Root, p. 11, 12, i3. — Shipman, p. 33, 35. — Stirling, p. 20.
- — -— express, p. 2/1.
- — — Détails des autoclaves Heine, p. i5, 16.— Babcock, p. 6.
- — — Sections. Babcock, p. 5. — Gill, p. 19. — Heine, p. 16. —National Water
- Tube Boiler C°, p. 17. — Root, p. i3.
- — — Parcours des flammes Heine, p. 16.— Root, p. i3. — Stirling, p. 21.
- — Foyers. Au pétrole. Exposition de Chicago, p. 28, A76. — Exposition de San Francisco,
- p. 48i.—Aerated Fuel C°, p. 3e. — Burton,p. 3o. — Chepournoff, p. i89, 492.— Claybourne, p. 36, 38. —Couvert, p. 3o. — Dandison, p. 488. — Engle, p. 37, 3g. —Etchells, p. 48g. — Graves, p. 48o, 482. — Harper,
- p. 35, 37. — Jones, p. 483, —Larkin,p. 3o. — Nichols, p. 485.— Reed,
- p. 484. — Shipman, p. 33, 35. — Stewart et Farmer, p. 48g, 49t.—
- Thurnam, p. 486. — Walton et Rees, p. 486. — Williams, p. 487.
- — Grilles automatiques Roney, p. 26, 473.
- — pour menus Eckley Coxe, p. 27, 28.
- — — à secousses Forney, p. 23, 25.
- — Injecteurs Brownley, p. 4g4.— Derby, p. 48, 49. — Desmond, p. 5i. — Dodge, p. 5e.
- — Hancock, p. 45, 46. — Hart, p. 54, 55. — Laux, p. 49, 5o. — Mack, p. 53, 54. — Park et Witkinson, p. 46, 47, 4g5. — Penberthy, p. 53.
- — Chapelle de refoulement Grosby, p. 499.
- — Réciiauffeurs d’alimentation, p. 56, 507. — Cobbes, p. 507. — Cochrane, p. 509.—
- Hopes, p. 56, 57. — Kennedy, p. 507. — PeckWheeler, p. 57, 58. — Weir, p. 607. — Worthington, p. 58, 59, 60, et calorifère American Pire Engine C°, p. 281.
- — Bégulateur d’alimentation Bosworlh, p. 5oe, 5o4.
- — Séparateur Sweet, p. 497.
- —- Soupapes de sûreté, p. 38. — Ashlon, p. 38, 39. — Coale, p. 44. — Crosby, p. 4o, 4i. — Kinney, p. 4o, 4i.— Mead y, p. 43.— Richardson, p. 45.
- — — de vidange Mac-Intosh, p. 5oi.
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- 624
- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- LES MACHINES A VAPEUR.
- MACHINES compound, p. 63. — Bail et Wood, p. i32, 133. — Beck, p. 511. — Dick et Churcli,p. 97. — Ide, p. 96, 127.— Jackson et Player, p. i3o, i3i. — Mac-Inlosh et Seymour, p. 79, 81, 129. — Westinghouse, p. 67.
- — — à triple expansion Buckeye, p. 70 et suiv. — Dick et Cliurch, p. 97. —
- Southwark Foundry, p. 66.
- — — à quadruple expansion AUis, p. 69.
- — Corliss, p. 63, 106, 107, 116. — Leurs dimensions principales, p. 64, 106.
- — locomobiles, p. io3. — Geiser Manufacturing C°, p. 10/1, io5.
- — locomotives routières, p. io3. — Westinghouse, p. 101, io3.
- — marines, p. 64. —Pour bateaux de fleuves, p. 65.
- — rapides, p. 62, 63, 82, 100.— Caractéristiques principales, p. 95. — Bail et Wood,
- p. 84. — Buckeye, p. 70. — Dick et Cliurch, p. 97. — Mac-Inlosh et Seymour, p. 79, 81, 129. — Porter Allen, p. 82, 119. — Robb Armstrong, p. 82. — Westinghouse, p. 101, 100.
- — à simple effet, 100. — Triumph, p. 101, 102. — Westinghouse, p. 101.
- — sans condensation, p. 63.
- — verticales, p. 63, 65, 67.— Southwark Foundry, p. 65, 66.— Westinghouse, p. 62,
- 65, 66,67, 68.
- — turbines h vapeur, p. io3.
- — Condenseurs, p. i5o.
- — — indépendants, p. i5o. — Allis, p. i53, i54. — Blake, p. 55o. — Conover,
- p. 547, 548. —Whiting et Wheeler, p. 154, 54g. — Worlhinglon, p. 151.
- — — tubulaires Wheeler, p. 155.
- — — Pompe à air Nordberg, p. 156.
- — Distribution, p. 106, 5a3.
- — — à robinets oscillants, p. 133.
- — — — à déclics, Corliss, p. 106, 107. — Harris, p. 112.— Fiskell, p. 110.
- — Reynolds, p. 107, 108.— Sargent, p. 111.— A un seul distributeur, p. 109; Twiss, p. 517.
- — — — sans déclics, p. 114. — Bail et Wood, p. 133. — Bâtes, p. 115. —
- Case, p. 532 , 54o.
- — — à robinets tournants, Reynolds, p. 5i4.
- — — à soupapes, Nordberg, p. 117.
- — — à tiroirs équilibrés, p. 120.
- — — — cylindriques, Beck, p. 511. — Buckeye, p. 77. — Geiser, p. io5.—
- — Ide,p. 124,126,127. — Jackson,p. i3o. — Mac-Intosli, p. 129. — Player, p. 131.—Westinghouse, p. 67, 68.
- — — — plats, American Balance Slide Valve C°, p. 122. — Buckeye, p. 71. —
- Delancey, p. 121.—Ide,p. ir4.—Richardson,p. 120, 121. — Russell et Bail, p. 123.— Shepherd, p. 53o. — Thomson, p. 79.
- — — — à dos percé, Barnaby, p. 77.— Ide, p. 124. — Russell, p. 123.
- — — — à grille, Brown, p. 118, 523.
- — — à coulisses, p. 120. — Good et Lindroth, p. 119. — Hill, p. 627.
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- TABLE ANALYTIQUE DES MATIÈRES.
- 625
- MACHINES (Suite). Détails de la distribution.
- — — — Dash-pots Fiskell, p. 110. — Frick, p. 107. — Southwark Foundry,
- p. 110.
- — — — Excentriques à calage variable Geiser, p. io5.
- — — Excentriques à obliquité corrigée Mac-Intosh et Seymour, p. 81.
- — — — Excentriques sphériques Buckeye, p. 77.
- — — — Attaches des tiges Buckeye, p. 78. — Ide, p. g3.
- — — — Renvois Bail, p. 84, 86.— Beck, p. 612. — Robb Armstrong, p. 82.
- — Thomson, p. 71.
- . — Régulateurs, p. i35, 541.
- — — directs, p. i35. — Bail, p. i35. — Dick et Church, p. 136. — Green, p. 187,
- 138. — Mac Ewen, p. 187. — O’Hara, p. 5A1. — Shepherd, p. 543.—
- — Thomson et Ilunt, p. 79.— Westinghouse, p. 68.
- — avec arrêt de sûreté Hart, p. i4i.— Corliss,p. i38, i4o.
- — Détails de construction, p. i4o.
- — — Bâtis, p. i4o. — En fonte et fer Allis, p. i4a.— Rigide Bullock, p. i4a. —
- Symétrique Corliss, p. i4i.
- — — Bielles,p. i45.—Dick et Church, p. 85.— Ide,p.go. — Robb Armstrong, p. 83.
- — — Crosses, p. i45. — Beck, p. 518. — Buckeye, p. 7g. — Frick, p. 1/10.,—
- Ide, p. gi.— Lane et Bodley, p. i45. — Robb Armstrong, p. 83. — Russell, p. i46. — Stearns, p. i45.
- —- — Disques manivelles, Dick et Church, p. 86.
- — — Garnitures métalliques, p. 544. — Longeneker, p. 545. — Swain, p. 544.—
- Tripp, p. 545.
- — — Graissage Buckeye, p. 80. — Dick et Church, p. i36. — Ide, p. 8g, 90. —
- Mac-Intosh et Seymour, p. 81. —.Robb Armstrong, p. 82. — Westinghouse,
- p. 66.
- — — Paliers, p. i4i. — Allis, p. 143. — Dick et Church, p. 86.— Erie City, p. i43,
- — Àntifriction, p. 86, i4i.— A dilatation Good, p. 144.
- — — Pistons, p. i48. — Case, p. 5ai. — Dick et Church, p. 85. — Good, p. i48.
- — Frick, p. 147.
- — Purgeur de cylindre Ide, p. ga.
- — — Volants, p. i4g. — Allis, p. i5o. —Bail, p^ 14g. .
- MOULINS A VENT.
- MOULINS Àlthouse, p. 555. — Allen, p. 179, 183. — Carlyle, p. 567. — Chapman, p. 180 à 184. — Corcoran, p. 171. — Elgin, p. 171. — Halladay, p. 166. — Perry, p. i85, 187, 55g. — Poe, p. 557, 55g. — Snow, p. 170. — Slover, p. 554. — Toowoomba, p. 552. — Wallace, p. 172, 177.
- — Applications, p. 192 à 200.
- — — Distributions d’eau, p. 197. — Irrigations, p. 197.— Gares, p. 198.
- — — Mécanique agricole, p. 199.
- — — Pompes, p. 192 à 196. — Gould, p. 193. — United States Wind Engine C°,
- p. 192,193.
- — — Pompes pour puits artésiens Cook, p. 1 g5.
- — Frais d’entretien, p. i64.
- 4 b
- Comité 15.— 1.
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- 626
- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- MOULINS. (Suite.) Puissance, p. i63, 200, 551.
- — Régularisation , p. 16g.
- — — centrifuge, p. 171. — HaUaday, p. 166.
- — — par gouvernail, p. 171. — Gorcoran, p. 171. — Gem, p. 175. — HaUaday,
- p. 166. — Elgin, p. 171. — Myers, p. 181. — Perry, p. 55(). — Show, 167, 170.
- — — — auxiliaire, p. 170, i84.— Allen, p. 179, i83.— Chapman, p. 181,
- i84.— Perry, p. 185. — Toowoomba, p. 55a.
- — Théorie, p. 159.—Essais de Griffith, p. 551.—Formule et diagramme de Wolff, p. îôp,
- 161. — Pression du vent, p. 162,167. —Moyenne des vents à Paris, p. 163.
- — Détails de construction. Ailes à panneaux articulés HaUaday, p. 166. — Althouse,
- p. 556.— En acier Snow, p. 170.—Type Solid Wheel, p. 171, 174, 175. — Fairbanks, p. 176.
- — — Arrêt automatique Myers, p. 177.
- — — Frein AUen, p. 179.
- — — Tours Chapman, p. 180, 181. — Fairbanks, p. 187.
- — — — à bascule Perry, p. 189, 191.
- — — Transmission pour tige de pompe, p. 192.— Gem, p. 175. — Gould, p. 193.
- — HaUaday, p. 175. — Snow, p. 169.
- — — — pour arbre tournant Chapman, 180.
- TURBINES.
- TURBINES américaines. Avantages, p. 202. — Caractéristiques principales, p. 2o3, 2o5. — Formule de Francis, p. eo3. — Rendement, p. 202.
- -— — Bookwalter et Tyler, p. 216, 218, et suiv. — Hercule, p. 201, 2o4, 2o5,
- 206. — Leffel, p. 206, 209, 211, 2i3, 2i4, 217, 219, 221, 226. — New American, p. 2o3, 207, 208, 222 , 225,226, 23i. — RodneyHunt, p. 2o4, 210, 228, 23i. — Victor, p. 23o.
- — — à axe horizontal Leffel, p. 209,212. — New American, p. 208. — RodneyHunt,
- p. 210.
- — — à axe vertical Leffel, p. 209, 216. — New American, p. 2o3, 207. —Rodney
- Hunt, p. 2o4.
- — — doubles Leffel, p. 209, 212. — Rodney Hunt, p. 210.
- — — jumelées Rodney Hunt, p. 204.
- — — pour basses chutes Leffel Tyler, p. 212.
- — — tangentielles, p. 219, 221, 224.
- — Détails de construction.
- — — Beffrois New American, p. 331.
- — — Chambres en bois Leffel, p. 209
- — — Crapaudines, p. 2 32.
- — — Matelas d’air Leffel, p. 211.
- — — Régulateurs Fruen, p. 225.— Rodney Hunt, p. 228.
- — •— — électrique English, p. 229.
- — — Tubes de vérification New American, p. 208.
- — — Vannages Bookwaller et Tyler, p. 217, 218, 220, 2 2 4.
- — — Vannes Rodney Hunt, p. e3i.
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- TABLE ANALYTIQUE DES MATIÈRES.
- 627
- ROUES HYDRAULIQUES.
- ROUES Bookwalter, p. 24a, 56o, 56i.
- — Pelton, p. 232. — Données de construction, p. a36,237, 238. — Applications, p. a38 à 24i. — Avec ajutages multiples, p. a33. — Avec ajutage Hett, p. a4i, — Réversibles, p. 233.— Rendement, p. 235. — Pour petites forces, p. a35, 239.— Scharff, p. a4i, 562.
- POMPES A VAPEUR.
- Classification, p. 5a.
- POMPES à volants, p. 245. — Allis, Reynolds, p. 246, 248. — Caskill, p. 247. — Leavilt, p. 245.
- — à action directe, p. 269.
- — — Blake, p. 266. — Buffalo, p. 260, 261. — A lanterne Miller, p. 262. — Deane,
- p. 286. — Drewett et Davidson, p. 268. — Greenwood, p. 568. — Mason, p. 567.— Nisbet, p. 263.
- — Worthington, p. 249 à 2 54. — A grande vitesse, p. 563. — Compacte, p. 565. — Verticale pour renflouage de navires, p. 285. — Service des cales, p. 285. — Pour sondage, p. 286. — A triple expansion, p. 25i, 25a, a56. — Pour haute pression, p. 25g, 261. — Amortisseur, p. 2 55, 256, 260, 5o4. — Compensateur facultatif, p. 2 53, 256, 25g. — Distribution croisée, p. a5g, 261. — Régulateur, p. a56, 261.
- — verticales, p. 2 4g.
- — À incendies, p. 270. — Essais de Dexter, p. 570.
- — — American Fire Engine C°, p. 273. — Button, p. 278, 279, 280. — Clapp et
- Jones, p. 274, 277, 570. — Fox,p. 275, 276. — Silsby (rotatives), p. 271, 570.
- — Accessoires (Des). — Avertisseurs, p. 278.
- — — Bandages de tuyau, p. 284.
- — — Chariots dévideurs American Fire Engine C, p. 182. — Echelles, p. 278. —
- Extincteurs, p. 279. — Fire escapes, p. 278. — Harnais automatiques, p. 278.
- — — Lances à bourrelet, p. 282. — A robinet rapide, p. 282.
- — — A jet multiple Oyston, p. 28.3. — A jet mixte Ahrens, p. a83. — A boule
- Pollok, p. 573.
- — — Raccords automatiques, p. 284. — Triples, p. 278, 283.
- — continue Hall, p. 287.
- — domestiques, p. 2 4 8.
- APPAREILS DE LEVAGE.
- ASCENSEURS, leur service dans les Buildings, p. 290. — Grandes vitesses, p. 291.
- —- électriques, p. 291.
- — hydrauliques, p. 291. — Sans puits, p. 2g3. — Bassett, p. 576. — Hall, p. 296, 3oo. — Otis, p. 293. — Reichman, p. ag4, 297. — Reynolds, p. 298, 3o5. — Économiseurs Otis, p. 292, 2g4. — Prenlice, p. 574.
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- 628
- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- ASCENSEURS à vis Lieb, p. 297, S02.
- — Appareils de sûreté, p. 309. — Dash-pots, p. 3ig.
- — Parachutes, p. 319. — Crâne Elevator C°, p. 3o8. — Frisbie et Coyle, p. 3oo, 3io.
- — Arrêts à vis, Crâne Elevator C°, p. 318. — Automatique au lâcher du câble, p. 319. — A vitesse limitée, p. 319.
- — Cages, p. 319- — Crâne Elevator C°, p. 307, 3o8.
- —• Crics et vérins Johnson, p. 37V — Norton, p. 373.
- DERRICKS, p. 336. — American Hoist and Derrick C°, p. 3a6, 327, 3a8, 579, 58o. — Mundy, p. 33o. — Milliken (tubulaire), p. 329. — Wilson, p. 331.
- Grues à lingots Scaife, p. 32/1,335. — Holly, p. 335.
- —• à fours Short, p. 337.
- —^ roulante Mundy pour plantations, p. 33g.
- Monte-charges, p. 3ih, 32 0. —Tire-sacs Arthur, p. 3Ai.
- TREUILS Deane, p. 3oi, 3o3, 314. — Frisbie, p. 3o5. — Hart, p. 34o. — Lidgerwood, p. 355. — Mundy, p. 336.
- •— Double à manège American Hoist and Derrick C°, p. 331, 337.
- — Suspendus Crâne Elevator C°, p. 3o4, 319. — Frisbie, p. 3o5, 3o6.
- — Machines â vapeur des : Crâne Elevator C°, p. 307, 3i2, 323. — Olis, p. 3io, 3eo. Palans, p. 342. — Rox, p. 343, 344. — Energy Manufacturing C", p. 344. — Moore, p. 34 2. PONTS ROULANTS, p. 325. —Morgan, p. 3i3, 325.
- — de fonderie Kennedy, p. 322, 333. — Morgan, p. 315.
- — à câbles hydrauliques Dixon, p. 32 1, 332.
- à câbles et chaînes Parsons, p. 3i8, 320, 33o.
- TRANSPORTEURS « câbles aériens, p. 346. — Huson, p. 354, 357, 35g. — Lamb, p. 36o, 364, 581. — Lidgerwood, p. 341, 348, 34g. — Chariots transporteurs et chargeurs, p. 354. — Parachute Miller, p. 348. — Otto Rleichert (Trenlon Iron C°), p. 345, 347.
- — Applications. Exploitation d’une foret, p. 352, 356, 36o. — CôneBaptist, p. 355.
- — — — d’une carrière p. 34g, 58o.
- — Construction d’un barrage, p. 35o, d’un pont, p. 579, d’un canal, p. 58o.
- •— mixtes Miller et Cowell, p. 366, 368.
- — pour magasins (Cash Carriers), p. 36g, .082. — Dillenbeck, p. 591. — Fletter,
- p. 370, 371. — Gipe, p. 583, 592. — Gornall, p. 690. — Lawson, p. 370. —- Newman, p. 589. — Weaver, p. 587.
- LES MÉCANISMES.
- Accouplements Cordesman, p. 428. — Gec, p. 427, 436. — Nicholson, p. 427. EMBRAYAGES, p. 419.
- — axiaux, p. 4ig. — Denlon, p. 416, 426. — Frisbie, p. 4i2, 422. — Morgan,
- p. 418, 427. — Penfield, p. 417. — Walker, p. 4i3, 415, 424. — Wes-ton, p. 4i 0, 421.
- — radiaux, p. 419. — Centrifuges Eddy, p. 4ai, 4-28. — Hooper, p. 420, 427. — Jones
- et Rogers, p. 42 1. — Pryibill, p. 420, 4a8. — Centripètes Woodcock et Hunter, p. 4a3, 431.
- — mixtes, p. 4ig. — Hill, p. 4a4, 436. —Mackie, p. 425, 436. — Wilkinson, p. 4a6,
- 436.
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-
- TABLE ANALYTIQUE DES MATIÈRES.
- 629
- EMBRAYAGES coniques Jones, p. 4aa, 43i.
- —• à frein différentiel Oeslcrlin, p. 4 a 4 , 433.
- CABLES, p. 447.
- — cycliques, p. 44g. — Dodge, p. 45a. — Link Bell C°, 445, 44g. — Lockwood et
- Greewe, p. 444, 44g.
- — Rendement, p. 44g. — Renvoi Overman, p. 44g.
- •— tendeurs, p. 447, 448, 45o, 451.
- — Vitesse, p. 4 48.
- Chaînes, p. 451. — Evvart, p. 453. — May-Obom, p. .454. — Standard, p. 45i, 453.
- Collets do la Governor Machine C°, p. 4a8 , 436.
- COURROIES, p. 436.
- — articulées, p. 44t. — Page,p. 43o, 431, 433.— Seliieren, p. 442, 444. — Scludtz,
- p. 433, 446.
- — en caoutchouc, p. 43o, 437.
- — métalliques, p. 441. — Armées, p. 441.
- — perforées Page, p. 433, 446.
- — (Machines à essayer les) Bird, p. 438.
- — -— presser et coller Watson et Slillman, p. 42g.
- — — tendre et assouplir, p. 438.
- — Attaches de Billings et Spencer, p. 436. — Bristol, p. 436. — Talcott, p. 434.
- — -— (Machine à poser les) Thomson, p. 435.
- — Transmission par idc, p. 4.87, 446.
- — — annulaire Evans, p. 43g, 446.
- Crapaudine Ilorlon, p. 87 g.
- ENGRENAGES, p. 454.
- — à dents en bois Nuttall, p. 458, 463.
- — en cuir, p. 464.
- — fabriqués « la presse Porter, p. 463, 486, 6o3.
- — hélicoïdaux Brown et Sharpe, p. 465, 467, 468. — Albro, p. 468, 469.
- -— lamellaires Lieb, p. 46a, 465. — Presses à emboutir, découper, etc. Higgins, p. 6o4.
- — Dennison, p. 610, 613. — Elgin, p. 612.
- — Grant, p. 46a.
- Calibres, p. 45g.
- Pas diamétral Brown et Sharpe, p. 455 , 456, 457, 46i.
- PALIERS, p. 376.
- — articulés Colc, p. 877, 878. — En graphite, p. 38o.
- — élastiques Wood, p. 377, 879.
- — sphériques Muller, p. 877. — Sellers, p. 376.
- POULIES, p. 446. —En bois, p. 443, 446.
- — à jante en cuir Scludtz, p. 442 , 446.
- — folles Almond, p. 44a. — Horton, p* 44o. — Gleason, p. 441. — Smith, p. 44a.
- — Ormsbv, p. 489.
- — Machine à centrer les poulies, de Seymour, p. 443, hhrj.
- ROULEMENTS sur billes, p. 381, 417.
- — Cémentation des billes Simonds, p. 38a, 387.
- — Polissage des billes Simonds, p. 383, 388.— Cleveland Machine C°, p. 384,3go.
- — Trempe des billes, p. 38o, 381, 385.
- — Usure des billes, p. 896.
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- G30
- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- ROULEMENTS sur billes. (Suite.) Résistance à l’écrasement, p. 397.
- — — au roulement. Courbes de Yale, p. 396, 4o3.
- — Tracé des chemins de roulement La Casse, p. 3g 1. — Miller, p. 389. — Renouf, p. 3go.
- — Applications.
- — — Butées, p. 39/1, 4o3. — Broches, p. 4o5, 4io.
- — — Boîtes à graisses, p. 4oi, 4o8, A16, b 17.
- — — Crapaudines, p. 397, 399, 4oo, bob.
- — — Essieux de voitures, p. 601, bob, bo5, 4og, 096, 597, 598.
- — — Excentriques, p. boq, 4i3.
- —• — Pivots, p. 399, bob.
- — — Poulies folles, p. boQ, b 10. — Télescope de Liclc, p. ht b.
- — — Tètes de bielles, p. b07, 410. — Tiges de sondage, p. 398.
- — — Tourillons, p. A06, b 10.
- — — Vélocipèdes Bell et Moore, p. 3g2, A02. — Simonds, p. 392, b02.
- — Multiplicateurs Mariotte et Cooper, p. 599. — Rosenfeld, p. 597.— Sequeira p. 393, b02. —Pédale Warwick, p. 396, bots.
- — — Vis sans fin Willman, p. 4o8, 4i3.
- ROULEMENTS sur galets, p. 4i5. — Currier et Snyder, p. 3g5. — Hyalt, p. £09, b 16. — Meneclv, p. 596.—Tripp, p. /109.
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TOME 2
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- MINISTÈRE DU COMMERCE, DE L’INDUSTRIE DES POSTES ET DES TÉLÉGRAPHES
- EXPOSITION-INTERNATIONALE DE CHICAGO EN 1893
- RAPPORTS
- PUBLIÉS
- SOUS LA DIRECTION
- DR
- M. CAMILLE KRANTZ
- COMMISSAIRE GENERAL DU GOUVERNEMENT FRANÇAIS
- COMITÉ 15 (deuxième volume)
- Les Machines à bois américaines
- PARIS
- IMPRIMERIE NATIONALE
- M DCCC XCIV
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- RAPPORTS
- SUR
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- MINISTÈRE DU COMMERCE, DE L’INDUSTRIE DES POSTES ET DES TÉLÉGRAPHES
- EXPOSITION INTERNATIONALE DE CHICAGO EN 1893
- RAPPORTS
- PUBLIÉS
- SOUS LA DIRECTION
- DE
- M. CAMILLE KRANTZ
- COMMISSAIRE GENERAL DU GOUVERNEMENT FRANÇAIS
- COMITÉ 15
- (deuxieme volume)
- Les Machines à bois américaines
- PARIS
- IMPRIMERIE NATIONALE
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- COMITÉ 15
- (deuxième volume)
- Les Machines à bois américaines
- RAPPORT DE M. ANTOINE VAUTIER
- ADMINISTRATEUR GERANT DE LA SOCIÉTÉ DANDOY-MAILLIARD , LUCQ ET C!e
- COMMISSAIRE RAPPORTEUR
- Comité 15, — n.
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- IMI'RIIIKIIIE NATIO
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- Comité 15.
- LES
- MACHINES A BOIS AMÉRICAINES.
- INTRODUCTION.
- Les machines-outils étaient toutes installées dans le Machmery hall (Palais des Arts mécaniques) de l’Exposition de Chicago.
- Je ne donnerai pas la description de ce palais; il a été décrit beaucoup mieux que je ne pourrais le faire par tous ceux qui ont dépeint l’ensemble des bâtiments de cette Exposition. Je dois dire seulement que ce palais, formé de trois nefs en fer, avait i ,35 o pieds anglais de longueur ( h î o mètres environ) sur 5oo pieds de largeur (i5o mètres environ), sans parler du bâtiment annexe qui renfermait les chaudières. Construit par MM. Peabody et Stearns, architectes de Boston, il occupait une superficie supérieure à celle de la galerie des machines, à l’Exposition de Paris, en 1889; son élévation était aussi supérieure de quelques mètres, mais, malgré cela, vu de l’intérieur, il était loin de donner la même impression de grandeur et de force, unie à la légèreté. Cette différence ne peut être attribuée qu’au défaut de proportions et surtout aux défectuosités de l’arrangement général. Ce palais, malgré son caractère grandiose, ne paraissait pas fait pour y installer des machines, et son aspect extérieur était plutôt celui d’un Palais des Beaux-Arts ou des Arts libéraux.
- Il y avait dans le Palais des Arts mécaniques, qui formait, au point de vue de la classification, le département F, onze groupe distincts :
- Groupe 69. —Moteurs, appareils de génération et de transmission de mouvement.
- Machines hydrauliques et pneumatiques.
- Groupe 70. —- Pompes à incendie. Appareils et accessoires pour éteindre le feu.
- Groupe 71. — Machines-outils et machines à travailler les métaux.
- Groupe 72. — Machines pour l’industrie textile et pour la fabrication des tissus.
- Groupe 73. — Machines à travailler le bois.
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- Groupe 74. — Machines pour la typographie, l’impression, Teslampage, la confection des livres et la fabrication du papier.
- Groupe 75. — Lithographie, zincographie et impression en couleur.
- Groupe 76. —- Illustrations par la photogravure et par les procédés qui en dérivent.
- Groupe 77. — Outillages divers, quincaillerie, outils et appareils usités dans les différentes professions.
- Groupe 78. — Machines à travailler la pierre, l’argile et les autres substances minérales.
- Groupe 79. — Machines employées pour la préparation des substances alimentaires.
- Les pays ayant exposé dans le Palais des Arts mécaniques étaient, en dehors des Etats-Unis, qui naturellement y occupaient la plus grande place : l’Allemagne, l’Autriche, la Belgique, le Brésil, le Canada, l’Espagne, la France, la Grande-Bretagne, l’Italie, le Mexique, la Nouvelle-Galles du Sud, la Bussie, la Suède et la Suisse.
- Après les Etats-Unis, l’exposition la plus importante était celle de l’Allemagne, qui avait 118 exposants; beaucoup d’entre eux avaient des installations très importantes et très complèles. Le groupe le plus important de son exposition se composait de machines à gaz et de moulins à farine.
- La Grande-Bretagne, qui n’avait que 6o exposants, non seulement n’offrait rien qui pût attirer l’attention au point de vue de la nouveauté, mais n’avait pas un ensemble d’expositions en rapport avec l’importance de ses industries mécaniques.
- La Belgique et le Canada, avec ho exposants pour chaque nation, et l’Autriche, avec ài exposants, tenaient dans l’Exposition une place honorable, sans que rien d’intéressant ou de nouveau attirât les visiteurs.
- Les autres nations, le Brésil avec 3 exposants, l’Espagne avec 17, l’Italie avec 16, le Mexique avec 2Û, la Nouvelle-Galles du Sud avec 6, la Russie avec 2 p, la Suède avec 8 et la Suisse avec 3, occupaient des espaces très restreints. Leurs expositions n’offraient rien d’important ni comme nouveauté ni comme intérêt.
- La France était loin d’avoir une exposition aussi importante qu’il lui eût été possible de l’avoir, ni qui fût en rapport avec le nombre d’exposants du Palais des Manufactures et Arts libéraux. Beaucoup de constructeurs et de fabricants de machines-outils, arrêtés par la crainte des frais d’installation, démontage, de représentation et d’entretien, que l’on disait devoir être excessifs, craignant aussi, avec raison (car les faits ont abso-
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- lumcnt justifié cette crainte), d’avoir à ramener les produits exposés sans avoir pu en vendre tout ou partie, n’avaient pu se décider à prendre part à l’exposition ou, après avoir donné leur adhésion, avaient renoncé au dernier moment.
- Les Etats-Unis, grands consommateurs des articles de luxe français, étant au contraire grands producteurs de machines et n’en achetant que peu ou pas à l’étranger, il n’y avait pas pour les fabricants français de machines diverses d’intérêt pécuniaire à aller porter leurs types dans une Exposition placée loin des pays alimentés par notre exportation.
- De plus, il faut dire qu’il est beaucoup plus facile et moins coûteux d’exposer des produits de luxe, qui n’entraînent que peu de frais de transport à cause de leur faible poids, qui une fois installés dans une vitrine bien close n’exigent plus de soins, que d’envoyer une ou plusieurs machines; celles-ci exigent, en effet, un transport et un montage coûteux, et, une fois installées, un entretien difficile, car les bâtiments d’exposition, construits pour une durée très limitée, sont généralement mal clos et mal couverts.
- Malgré ces difficultés inhérentes à toutes les expositions et plus à craindre pour une exposition à grande distance que pour toute autre, la France avait dans le Palais des Arts mécaniques 7 A exposants, y compris le Creusot, dont l’exposition était considérable et très belle.
- De ces exposants, 27 avaient été réunis par le Comité i3, 9 seulement par le Comité là, et 38 par le Comité 15.
- Parmi ces expositions, quelques-unes étaient insignifiantes, mais de grandes maisons avaient tenu à honneur de s’y faire représenter largement.
- D’après ce que je viens de dire, on peut penser que les commissaires rapporteurs du département F avaient, surtout en ce qui concerne les Etats-Unis, de nombreuses et intéressantes machines à examiner.
- Mon collègue, M. Gustave Richard, devant traiter spécialement dans son rapport les divers moteurs à vapeur et autres, les chaudières, les appareils de transmission et de génération de mouvement et les pompes à incendie, c’est-à-dire tout ce que renfermaient les groupes 69 et 70, j’ai examiné plus spécialement les machines-outils, destinées tant à travailler les métaux que le bois. Je n’étonnerai personne de ceux qui fabriquent, achètent ou emploient des machines-outils en disant que, d’une façon générale, beaucoup de ces machines l’emportent sur celles fabriquées en
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- France, tant par le fini du travail et la précision de l’ajustage cpie par la bonne qualité des matières employées. En revanche, il faut dire que les prix de vente des machines construites aux Etats-Unis sont en général beaucoup plus élevés que ceux des machines fabriquées chez nous.
- L’Exposition américaine était d’autant plus intéressante à visiter que, dans la plus grande partie des installations, tout était disposé pour fonctionner et travailler devant le public.
- Ce qui m’a frappé, tout d’abord, c’est le manque d’outils ou plutôt de machines-outils, pouvant être mises en mouvement à bras d’homme et destinées à l’ouvrier travaillant seul ou travaillant dans les petits ateliers, telles que petites machines à percer, petites machines à poinçonner et cisailler, etc., machines fabriquées en si grand nombre et à si bas prix par les constructeurs de France et d’Allemagne et si répandues en Europe. L’explication de ce fait est facile à donner : la petite industrie n’existe pour ainsi dire pas aux Etats-Unis. En France, le serrurier, le maréchal ferrant de village, le charron font eux-mêmes une quantité de pièces destinées à de menus travaux ou à des réparations ; aux Etats-Unis, les ouvriers de profession similaire ne font qu’employer des pièces préparées par de grandes usines et livrées finies ou prêtes à placer. 11 y a donc toute une catégorie de nos petites machines-outils pour lesquelles la comparaison n’existe pas. Les usines françaises doivent donc continuer à s’attacher à cette fabrication, car elle leur offre et leur offrira longtemps encore un aliment pour l’exportation, surtout dans les diverses parties de l’Amérique du Sud.
- Le nombre des exposants des Etats-Unis était si considérable (579), la quantité et l’importance des machines amenées par eux était si grandes, que l’étude approfondie de l’ensemble m’eût entraîné trop loin et eût dépassé les cadres de ce rapport. Il fallait donc ou passer tout en revue très superficiellement ou me borner à traiter un sujet spécial. C’est à ce dernier système que je me suis arrêté, et je me suis décidé à étudier spécialement les machines-outils à travailler le bois. Plusieurs raisons m’ont guidé dans ce choix : les machines-outils à travailler le bois sont encore relativement peu connues et peu employées en France; elles ont pris, au contraire, aux Etats-Unis un développement considérable; il n’existe pas d’étude générale des machines à bois construites en Amérique, tandis que toutes les machines pour travailler les métaux viennent d’être magistralement décrites dans un ouvrage considérable et admirablement fait, que
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- mon collègue, M. Gustave Richard, ingénieur des mines, vient de publier chez Baudry.
- Je viens de dire que l’emploi des machines-outils à travailler le bois s’était chez nous beaucoup moins répandu que celui des machines-outils à travailler les métaux, je vais essayer d’en donner le motif.
- Le travail exécuté par les machines-outils présente, sur le travail fait à la main, plusieurs avantages, dont les principaux sont :
- L’exécution facile de grandes pièces que l’on ne pouvait obtenir autrefois par le travail fait à la main ;
- La rapidité dans le travail ;
- La régularité dans l’exécution;
- Le bon marché relatif du travail exécuté mécaniquement par rapport à celui qui est fait à la main.
- Depuis longtemps, dès la construction des premières machines à vapeur, la nécessité d’employer des machines pour le travail des grosses pièces métalliques se fit sentir, puis la substitution du fer au bois dans les constructions, charpentes, navires, etc., ne fit qu’en augmenter l’emploi. Pour le bois, au contraire, cette nécessité n’était pas absolue, puisque ses divers emplois ont plutôt une tendance à diminuer, puisque l’importance des pièces à travailler n’a guère varié et que ces pièces peuvent se travailler à la main comme auparavant. On ne pouvait donc, dans les ateliers où l’on travaille le bois, être poussé à l’emploi des machines-outils que si l’on y trouvait des avantages suffisants de rapidité, de régularité et de bon marché dans la production, puisque l’avantage principal, l’exécution facile de grandes pièces que l’on ne pouvait obtenir par le travail à la main, ne se présente pas pour le bois. Mais aujourd’hui que des perfectionnements considérables ont été apportés aux machines-outils à travailler le bois, que l’on peut attendre d’elles un travail rapide et supérieur en régularité au travail fait à la main, il semble qu’il y ait lieu de songer à leur donner une place plus grande dans notre outillage industriel.
- Dans l’Amérique du Nord, au contraire, l’étendue et la richesse des forêts qui fournissent en abondance les chênes, pins, érables, cerisiers, etc., ont permis de donner au bois un emploi considérable et ont développé un énorme commerce. Il était donc naturel que dans ce pays, où les machines-outils en général ont été construites en si grande quantité et sont arrivées aussi vite à une réelle perfection, on ait accordé une place énorme aux machines destinées à débiter et façonner les bois. On se figure difficile-
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- ment en Europe quelle place est donnée au Lois dans les constructions de tout genre aux Etats-Unis et au Canada; la plupart des ponts, qu’ils soient destinés au passage du chemin de fer ou à celui des voitures et des piétons, toutes les constructions nécessaires aux exploitations rurales, les entrepôts et hangars destinés aux marchandises, les gares des petites villes et les trois quarts des habitations sont construits en bois. Et ces habitations en bois n’existent pas seulement à la campagne et dans les villages, on en trouve dans toutes les villes et même à New-York. A Chicago, où depuis le grand incendie il est ordonné de construire en pierres et briques, il existe aussi de nombreuses habitations en bois. Les prix élevés de la main-d’œuvre font des constructions en pierres et briques un luxe réel et presque hors de la portée des classes moyennes. Beaucoup d’habitations en bois sont de construction élégante et d’aspect gracieux, et l’on en trouve de dimensions considérables. On peut se rendre compte par ces courtes explications de l’importance de l’exploitation et du travail du bois dans l’Amérique du Nord, et de la somme d’intérêts qu’ils représentent. On comprend ainsi que les constructeurs des Etats-Unis se soient portés en si grand nombre vers la fabrication des machines-outils destinées à débiter et à travailler le bois, et qu’ils se soient efforcés de les approprier a tous les usages. On s’expliquera de même ainsi la place occupée, à l’Exposition de Chicago, par les machines-outils à travailler le bois, place qui, au premier abord et en la comparant avec celle prise par les mêmes machines dans nos expositions, paraîtrait excessive.
- Je n’ai pas la prétention de faire un traité des machines à bois en général, je vais seulement décrire celles de ces machines qui m’ont paru les plus perfectionnées et les plus pratiques. J’examinerai successivement et en autant de chapitres :
- i° Les scies et machines à scier;
- 2° Les machines à mortaiser;
- 3° Les machines à raboter;
- 4° Machines spéciales et diverses.
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- DES SCIES ET MACHINES A SCIER.
- Je vais passer en revue clans ce chapitre les machines à scier, alternatives, circulaires, à rubans, dont les dispositions me paraissent les plus remarcpmbles ; je parlerai aussi des scies à main et des lames de scies.
- Je commence par la Egan Company, de Cincinnati (Ohio). Cette maison, une des plus importante des Etats-Unis pour la fabrication des machines à bois, offre des types intéressants de machines à scier, tant alternatives que circulaires et à rubans.
- Son modèle de scie alternative, que représente la figure 1, est venue remplacer l’ancienne scie à ressort Wright et la scie plus moderne Mulay. La supériorité de la machine à scier Egan réside dans la simplicité de ses organes et dans sa construction robuste, qui en assure la durée. Mais on peut dire que son principal avantage réside dans la construction particulière de son système de tension, ou la main du ressort n’a besoin que d’un mouvement de 5 huitièmes de pouces (o m. 018) pour donner à la scie 1 quart de pouce (o m. 006 1/2) de course; ce qui permet d’obtenir, avec une fatigue moindre des parties travaillantes, une plus grande vitesse et moins d’occasion de casser la lame de scie. Cette scie, qui se construit en deux numéros différents, est formée d’un bâti à nervures pour le plus petit numéro, et creux pour le plus fort, représenté par la figure 1. Elle porte une table inclinable à volonté. La lame de scie est mise en mouvement par une petite bielle fixée sur un disque formant excentrique monté sur l’arbre des poulies motrices. Elle est munie cl’un débrayage servant à déplacer la courroie, et d’un frein permettant d’arrêter à volonté.
- Bien que ce type ne soit pas récent, puisqu’il a été l’objet d’un brevet daté de 1876, j’ai tenu à le citer à cause de ses qualités de simplicité et de bon fonctionnement.
- Les scies à ruban de la Egan Company affectent les formes générales de ce genre d’oulils (fig. 2); formées d’un bâti à col de cygne, supportant la table et les poulies porte-lames, elles sont d’un ajustage très simple et
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- bien exécuté. Le bâti est creux et fondu d’une seule pièce. La table peut prendre toutes les inclinaisons sans changer en rien la direction de la scie.
- Fig. 1. — Scie alternative Egan.
- La lame de scie est maintenue par un guide spécial à rouleau, qui a pour but d’empêcher la lame de se casser en la maintenant, et qui sert en même
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- LES MACHINES A BOIS AMÉRICAINES.
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- temps à protéger, en cas de rupture, l’ouvrier qui s’en sert. Ce guide peut être élevé ou abaissé au moyen d’une tige glissant dans une double douille
- placée à l’extrémité supérieure du bâti; une vis de serrage maintient cette tige à la hauteur désirée. Ce guide est représenté par la figure 3. Ces machines, qui se font naturellement de diverses forces et grandeurs, puisque l’on peut, avec les plus grandes, débiter jusqu’à à0,000 pieds de longueur (1 2,àoo mètres) de bois en grumes par dix heures de travail, sont toutes construites de manière à éviter un défaut très commun dans ce genre de scies, le trop grand diamètre des poulies porte-lames par rapport à la force ou au poids du bâti; défaut souvent intentionnel et ayant pour but de faire paraître, à l’œil, la machine pour plus forte quelle ne l’est en réalité. Le contrepoids, destiné à donner la tension, en relevant la poulie porte-lame supérieure, est mobile et peut se déplacer sur la tige, afin que l’on
- puisse diminuer ou augmenter la tension suivant la nature des bois à débiter et suivant leur épaisseur. Ces scies se font en cinq numéros, qui ne diffèrent entre eux que par le poids et par la plus ou moins grande capacité de travail. Les poulies porte-lames sont tout en fonte, sauf pour le numéro le plus fort, dans lecjuel elles sont remplacées par des poulies formées d’un cercle en fer et de rayons en tubes d’acier.
- Toutes les machines à travailler le bois, comme toutes celles destinées au travail des métaux, ont été imaginées et construites pour diminuer la somme de main-d’œuvre nécessaire pour produire un travail donné, ou pour produire ce travail en moins de temps; en un mot elles ont
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- eu pour but dépargner le travail, mais en général on ne peut pas dire, surtout pour les machines à travailler le bois, cpi elles aient épargné la matière à travailler. Il semble que le but des inventeurs n’ait été que d’économiser le temps et le travail, et qu’en présence du bas prix relatif des bois, si abondants dans l’Amérique du Nord, ils aient peu regardé à la perte ou déchet produits par le façonnage. Les scies à ruban à refendre de la Egan Company me semblent, sous ce rapport, avoir réalisé une grande amélioration. Je crois qu’il serait difficile de contester la supériorité des scies à rubans à refendre sur les scies circulaires destinées au meme usage. Le travail est beaucoup mieux exécuté, la surface de la planche ou du madrier est infiniment plus fisse et l’économie du bois est d’au moins ao p. i oo; ces avantages résultent naturellement de la moindre épaisseur de la lame de scie et de sa rigidité.
- Je vais décrire sommairement les trois types de ces machines à scier à refendre.
- Le numéro 4 1/2 est formé d’un bâti en col de cygne comme les scies à rubans ordinaires cjue je viens de décrire, mais il affecte une forme plus carrée (fig. 4) et offre une profondeur très grande du centre de la table où passe la lame au montant supportant la poulie porte-lame supérieure. Le guide est du meme système que celui employé pour les scies à ruban ordinaires; il est maintenu à la hauteur voulue par un petit levier dont l’extrémité, formant excentrique, appuie sur sa tige. La table ne peut plus prendre d’inclinaisons diverses comme dans les scies ordinaires, mais elle peut glisser horizontalement sur une semelle rabotée. Les poulies porte-lames sont aussi en fer avec rayons d’acier. Mais la partie originale de cette machine consiste dans le chariot supportant les cylindres'd’entraînement. Ce chariot monte et baisse le long du bâti, au moyen d’une manivelle mettant en mouvement un arbre portant un pignon engrenant sur une crémaillère fixée le long du bâti et sous la table. La figure 5 le représente descendu au niveau du sol; en cet état, l’extrémité supérieure des cylindres d’entraînement arrive un peu au-dessous de la table qui est absolument libre et permet de se servir de la machine comme scie à découper; si l’on veut l’employer à la refente des madriers ou pièces de bois quelconques, il suffit de monter le chariot et d’amener la partie inférieure des cylindres d’entraînement au niveau de la tahle; c’est ainsi qu’est représentée la machine dans la figure 4. Les cylindres d’entraînement peuvent être rapprochés ou écartés suivant l’épaisseur des bois à travailler; ils sont en effet
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- fixés sur des coulisseaux glissant sur la partie inférieure du chariot et mis en mouvement par vis et manivelle.
- Cette machine peut servir à dédoubler des pièces de bois ou madriers de an pouces (o m. 67) de largeur.
- Machine à scier à refendre.
- Les deux numéros 5 1/2 et 6, tout en différant un peu de forme, sont cependant du même genre, sont construits sur les mêmes principes et répondent à des travaux de même espèce. Ils sont formés, comme le représente la figure 6, d’un solide bâti d’une seule pièce, formant d’une part un socle rectangulaire sur lequel sont placés les cylindres d’entraînement, et d’autre part une colonne carrée, à la base de laquelle est fixée la poulie porte-
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- EXPOSITION UNIVERSELLE DE CHICAGO.
- lame inférieure. Cette colonne carrée est évidée clans sa partie supérieure et forme une glissière clans laquelle peut monter ou descendre la poulie porte-lame supérieure au moyen d’une vis et d’un volant. Chacune de ces poulies est en outre maintenue par un support extérieur, tel que l’indique
- la figure 6. Les poulies porte-lames sont enfer avec rayons en acier, mais la poulie inférieure est plus épaisse et plus lourde que la poulie supérieure, ce qui ajoute à la puissance de la machine.
- Les cylindres d’entraînement sont au nombre de six; ils sont fixés sur deux coulisses ou chariots glissant sur la partie du bâti formant socle et peuvent être rapprochés ou. écartés au moyen d’une manivelle et d’une vis.
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- L’écartement maximum peut permettre le passage de bois de 36 pouces (o m. 93.) de largeur. L’avancement de la pièce à scier se fait automatiquement, les cylindres étant engrenés entre eux et mus par le moteur.
- Les guides de la lame sont fixés sur des supports coulissant sur un
- Fift. 6. — Machine à scier à retendre, montrant te support extérieur des poulies.
- montant en fonte, placé, comme on le voit sur la figure 6, en avant de la partie du socle sur lequel coulissent les cylindres.
- Cette scie se comporte aussi bien avec les bois tendres qu’avec les bois durs, et peut refendre ou dédoubler des pièces de bois de 12 pouces (om. 31) d’épaisseur. L’entraînement * ou rapidité de passage du bois, sous la scie peut aller jusqu’à 65 pieds (20 m. 1 5) de longueur par minute.
- La scie à ruban à refendre n° 6, différente de forme du n° 5 1/2, que
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- représente la figure 6, n’en diffère réellement cpie par une puissance plus grande. Je ne la décrirai donc pas.
- Je citerai un dernier modèle de scie à ruban de la Egan Company, modèle se faisant en deux forces différentes et que représente la figure 7. Il est formé d’un bâti rectangulaire d’une seule pièce, sur lequel est boulonnée une colonne carrée creuse; cette colonne, éviclée sur une de ses faces et formant glissière comme dans les scies à refendre que je viens de décrire,
- Fig. 7. — Scie à ruban Egan.
- supporte la poulie porte-lame supérieure; la poulie inférieure est fixée au pied de cette colonne; toutes les deux sont également maintenues par des supports extérieurs placés en avant de la colonne. Le plus faible de ces numéros peut débiter des troncs d’arbres de 36 pouces (om. g3) de diamètre; le plus fort, des troncs d’arbres de 5 pieds (1 m. 55) de diamètre. Ces machines ne sont pas munies de cylindres d’entraînement.
- Je ne m’arrêterai pas longtemps aux scies circulaires de la Egan Company : elles sont simples et solides, quelles soient construites avec tables en bois faites de bandes alternatives de cerisier et de noyer, ou avec table en fonte, avec bâtis en bois ou bâtis en fonte. Etant destinées surtout à la refente des bois, elles sont munies de guides que l’on peut rapprocher ou éloigner de la lame de scie, soit instantanément au moyen d’un levier glis-
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- sant horizontalement sur la table et se fixant par un petit rochet rentrant dans une crémaillère fixée au bord de la table, figure g, soit tout simple-
- Fig. 8. — Scie circulaire Egan.
- Fig. 9. — Scie circulaire Egan munie de guides.
- ment au moyen d’un boulon, dont la tête est maintenue par une rainure en T prise dans la table. Certaines d’entre elles ont leur mandrin porte-scie pouvant s’élever ou s’abaisser à volonté au moyen de vis et manivelles, de façon à ce que l’on puisse amener la lame de scie dans une position telle Comité 15. — 11. 2
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- quelle ne dépasse le dessus de la table que de l’épaisseur du bois à scier, ce qui évite une source fréquente d’accidents. Cette disposition existe dans la scie circulaire n° 3, représentée par la figure 8. Le bâti est en fonte d’une seule pièce ; il porte en arrière et plus bas que la table le renvoi de mouvement. La courroie, réunissant le renvoi de mouvement à la poulie calée sur l’arbre du mandrin porte-scie, passe sur une poulie folle intermédiaire, qui peut être élevée ou abaissée à volonté. Cette disposition a pour but de compenser la différence de longueur delà courroie, causée par la montée ou la descente du mandrin. D’autres sont pourvues d’un système d’entraînement automatique très simple, formé d’un disque à dents droites, mû par un système d’engrenages; ce disque peut naturellement s’élever ou s’abaisser à volonté selon l’épaisseur du bois à débiter. Les bâtis en fonte de ces scies sont toujours d’une seule pièce et à nervures intérieures, comme on peut le voir par les figures 8 et 9. Les unes sont à simple vitesse, comme celle que représente la figure 8, les autres à quadruple vitesse comme la scie circulaire n° 2 représentée par la figure 9, et qui peut débiter 60,80, 100 ou 120 pieds (18 m. 60, 24m. 80,* 31 mètres, 37m. 20) de longueur de bois par minute. Le mandrin porte-scie de ces machines est disposé de façon à ce que Ton puisse y monter plusieurs lames de scies, ce qui peut être utile si l’on veut débiter des bois en lamelles étroites, comme des lambourdes de parquets, des lames de persiennes, etc.
- La grande scie à refendre, dont la figure 10 donne une vue d’ensemble et la figure 11 la partie travaillante reproduite à une plus grande échelle,
- Fig. 10. — Grande scie à refendre Egan.
- mérite une brève description. Formée d’un bâti central en fonte à nervures intérieures, elle est disposée pour le montage de 5 lames de scies circulaires afin de pouvoir diviser en plusieurs planches ou madriers la pièce à débiter. En avant et en arrière du bâti central en fonte, et réunies avec lui, se trouvent des tables en bois destinées à porter les bois à travailler. Les coussinets de l’arbre ont une très grande portée et l’un d’eux peut s’enlever
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- Fig. 11. — Détail de la grande scie à refendre Egan.
- Bâti en fonte de la grande scie à refendre Egan,
- presque instantanément lorsque l’on a besoin de retirer les lames: des scies, soit pour les remplacer par d’autres, soit pour les affûter. L’entraînement: du bois à débiter se fait au moyen de sept cylindres entraîneurs, tous
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- commandés directement, dont quatre sont placés au niveau de la table, deux en avant des scies et deux en arrière; deux autres sont disposés de façon à entraîner la pièce de bois parle dessus; ces deux derniers cylindres peuvent monter ou baisser suivant l’épaisseur de la pièce de bois à débiter.
- Le septième est également au-dessus du bois à débiter et est disposé pour tourner en sens opposé aux six autres afin de renvoyer la pièce de bois en arrière vers l’ouvrier, si cela est nécessaire, c’est-à-dire si l’on a encore à faire repasser le bois sous la scie. Cette machine est munie de deux guides latéraux dont l’un est mobile.
- Sur le côté et un peu en avant de la figure d’ensemble 1 o on remarque un bâti en fonte, représenté par la figure 12, en forme de socle supportant trois segments de cercle gradués, sur lesquels glissent trois poignées ; ces poignées servent, à l’aide de longues tiges aboutissant à des bielles, que l’on voit sur le côté de la figure 11, à déplacer le guide mobile et deux des lames de scies, montées à cet effet sur des mandrins ou douilles glissant sur l’arbre. La machine peut recevoir des pièces de bois de 3 0 pouces (om. 78) de largeur et de 6 pouces (om. i5) d’épaisseur. Grâce au déplacement du guide mobile, on peut débiter entre ce guide et la première lame de droite une planche ou madrier variant de un demi-pouce ( o m. 01 3 ) à 9 pouces (om. 2 3) de largeur.
- Les scies circulaires pour travaux variés, de la Egan Company, que représente la figure 13, se composent cî’un bâti creux en fonte en forme de socle, portant sur le côté le renvoi de mouvement et supportant la table qui est pourvue de rainures dans lesquelles glissent les guides. L’un de ces guides peut se rapprocher ou s’éloigner de la lame de scie selon la largeur du bois à débiter, mais lui reste toujours parallèle; l’autre peut pivoter pour prendre diverses inclinaisons par rapport à la scie. La table, qui est en fonte, peut s’élever ou s’abaisser à volonté, de façon à ce que la lame ne dépasse pas la pièce de bois à travailler, par l’intermédiaire de deux pignons coniques commandés par une roue à main placée sous la table et sur le côté du socle. Ces pignons agissent sur une vis traversant une douille taraudée faisant corps avec le support de la table. Ce support glisse sur la face antérieure du socle. Il existe sur le socle deux parties saillantes qui rentrent dans des rainures tracées dans le support de la table, de façon à éviter tout déplacement latéral. Enfin la table peut être inclinée de 45 degrés par rapport à la scie. ’
- Ces scies circulaires, pour travaux variés, Se font de deux dimensions
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- différentes, qui répondent toutes deux au même but et ne diffèrent que par leur force. Comme leur nom l’indique, elles peuvent s’employer très diversement, soit pour fendre, tronçonner, débiter, rainer, etc. Elles sont bien construites et d’une grande simplicité de mécanisme. L’une emploie une lame de scie de 1 h pouces (o m. 36) de diamètre, tournant à
- Fig-, i3. — Scie circulaire Egan pour Iravaüx variés.
- une vitesse de 3,ooo tours par minute, et l’autre une lame de 20 pouces (om. 5.2) de diamètre, tournant à une vitesse de 2,100 tours par minute. L’une d’elles, la plus petite, peut se compléter par un appareil pour percer horizontalement. Pour cela, le mandrin, ou arbre porte-lame, se prolonge cle manière à traverser le bâti pour recevoir la mèche du côté opposé à celui supportant la lame. De plus, une table ayant un mouvement de monte et baisse par vis est fixée sur la face du socle, sous l’extrémité de l’arbre portant la mèche; cette table est indépendante de la table principale, de sorte que deux ouvriers peuvent travailler, l’un à scier, l’autre à percer, sans se gêner l’un l’autre. La figure i3 représente cette machine, mais sans l’appareil pour percer.
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- La scie à débiter à balancier paraît d’un emploi très pratique pour raccourcir ou tronçonner des poutres ou troncs d’arbres, ainsi que pour scier en plusieurs parties de longues planches on de longs madriers. La figure 14
- la représente; elle est composée d’un bâti formé de tubes en fer ou acier, réunis par des traverses en acier coulé, pour les petits modèles, ou d’un bâti de fonte ou mieux d’acier coulé, pour les modèles plus forts* Ce bâti très léger oscille sur un arbre supporté par deux chaises fixées au plafond. Sur l’arbre sont calées les poulies folle et fixe de renvoi de mouvement et la poulie servant à transmettre le mouvement à la scie. Un contrepoids fixé au bout d’un levier inet en mouvement une roue dentée engrenant sur un segment de cercle ; il a pour but de régulariser le balancement de l’appareil.
- La scie est placée à l’extrémité inférieure du bâti et sur le côté; elle est entourée sur une partie de son pourtour d’un disque à rebord, afin de préserver l’ouvrier qui la manœuvre. Une poignée placée sur le côté de ce disque permet d’amener le bâti en avant ou en arrière. Ce bâti peut naturellement se faire plus ou moins
- Fig. i4. —r- Scie à débiter à balancier.
- long suivant la hauteur de l’atelier et l’inclinaison qu’il serait nécessaire de donner.
- La scie circulaire à débiter, que représente la figure i5 , est formée d’un bâti creux en fonte supportant deux tables, dont l’une est fixe et l’autre, montée sur un support, peut glisser sur le bâti au moyen d’une poulie à
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- main et d’un arbre portant un pignon engrenant sur une Crémaillère. Les poulies de renvoi sont placées en arrière et sur le côté de la partie du bâti portant la table fixe; les poulies qui commandent les deux mandrins porte-lames sont calées sur le même arbre que les poulies de renvoi. Cette machine porte quatre lames de scies, dont deux sur chaque table. La table
- ou .
- Fig. i5. — Scie circulaire à débiter.
- mobile peut s’écarter de la table fixe pour permettre de laisser un espace de 6 pieds 6 pouces (2 m. 01) entre les deux lamés placées près des bords intérieurs de ces tables, et se rapprocher jusqu’à de laisser qu’un espace de h pouces (0 m. 3G) entre ces deux lames. Lés tables sont en fonte et peuvent s’incliner à l’aide de vis manœuvrées par de petits volants à main.
- Un guide peut se placer entre les deux tables; il est formé de deux parties coulissant l’une sur l’autre de façon à se rapprocher ou s’écarter selon que l’on rapproche ou écarte les tables. Une des tables est munie de rainures pour y placer d’autres guides. Cette machine est très robuste, très bien comprise et réellement pratique.
- Elle peut se faire aussi avec les deux tables montées sur supports mo1 biles glissant sur le chariot.
- Les scies circulaires à découper dites Railway, de la même maison , sont ainsi appelées parce que le chariot porte-scie est mobile et que la lame tra^-
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- verse la table sur laquelle est placé le bois que l’on veut couper. Je vais passer brièvement en revue deux types de ce genre.
- Celui que représente la figure 16 se compose d’un bâti en fonte à nervures intérieures, portant une table également en fonte; dans le milieu de cette table se trouve la rainure où passe la lame. En avant de cette rainure et en dehors du bâti se trouve une pièce de fonte dans laquelle est tracée une profonde rainure, afin de garantir contre les dents de la scie l’ouvrier
- Fig. 16. — Bâti en fonte des scies circulaires Railway.
- qui la manœuvre. Les glissières dans lesquelles se meut le mandrin sont sous la table et font corps avec le bâti, ce qui assure à la scie un support rigide. La marche en avant de la scie se fait automatiquement. Entre les deux paliers qui supportent le mandrin porte-lame se trouve un tambour qui reçoit son mouvement d’une poulie placée à l’arrière de la machine, et qui est calée sur le même arbre que les poulies de renvoi. La course se règle par la pression sur une pédale placée en avant de la machine. On peut couper de 1 à 3o pouces (o m. 026 à 0 m. 78) de largeur. Le tendeur de la courroie se trouve en arrière de la machine et procure une tension suffisante à quelque endroit de la table que la scie soit parvenue, et quelle que soit l’épaisseur de la pièce à scier.
- La figure 17 représente une scie du même genre, mais d’une beaucoup plus grande puissance et plus spécialement destinée à tronçonner de gros madriers. La marche en avant de la scie, également automatique dans ce modèle, se fait par friction, et la mise en marche se détermine aussi au moyen d’une pédale; l’arrêt s’obtient par la cessation de la pression sur ladite
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- pédale. Ici, comme dans le modèle précédent, l’ouvrier règle donc la course de l’outil tout en gardant la liberté de ses mains. Dans cette machine, la table supportée par des pieds à chacune de ses extrémités est, pour ainsi dire, indépendante du bâti sur lequel coulisse le chariot porte-lame. L’arbre porte- lame porte un tambour sur lequel passe une courroie qui lui transmet
- Fig. 17. — Scie circulaire à tronçonner de gros madriers.
- le mouvement du renvoi placé derrière la machine. Le tendeur de courroie est du même sytème que celui qui est appliqué à la machine précédente. On peut couper avec cette scie des pièces de bois de 1 à 3o 'pouces (0 m. 78) de large et de 12 pouces (0 m. 3 i ) d’épaisseur.
- Les scies Railway me paraissent aptes à rendre de grands services par la rapidité avec laquelle elles effectuent leur travail.
- Pour terminer ce qui concerne les machines à scier de la Egan Company, je citerai encore la scie circulaire à refendre représentée par la figure 1 8.
- Elle est formée d’un bâti en fonte, à nervures intérieures, fondu d’une seule pièce et supportant le chariot porte-lames et le système d’entraînement. Celui-ci consiste en quatre cylindres, réunis à leur partie supérieure par de forts engrenages; ces cylindres, maintenus comme le montre le dessin par de fortes consoles, sont placés sur deux chariots pouvant se rapprocher ou s’écarter au moyen dune vis et d’une manivelle, sans qu’ils cessent un instant d’être à égal écartement du centre. Le support sur lequel coulissent les chariots qui portent les cylindres d’entraînement est disposé de façon à pouvoir osciller par rapport au bâti de la machine, de façon que l’on puisse scier ou refendre une pièce de bois suivant n’importe quel angle. Les cy-
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- lindres peuvent se rapprocher assez pour serrer un feuillet d’un demi-pouce (o m. 013) d’épaisseur, si cela est nécessaire.
- Ces scies se font de dimensions et de forces différentes; pour les pluspe-
- Scie circulaire à refendre.
- Fig. 18.
- tites on emploie des lames de scie d’une seule pièce; mais pour les plus fortes, afin de ne pas avoir des traits trop larges, on emploie des lames circulaires formées de segments réunis.
- Je viens de passer en revue les différents types de machines à scier de la «Egan Company », parce quelles forment en quelque sorte un ensemble répondant aux divers genres de travaux que l’on peut demander aux scies à bois; le même travail pourrait être fait sur la série de machines à scier de MM. E. et B. Holmes, de Buffalo (New-York); de la H. B. Smith Machine Company, de Smithville (New-Jersey); de MM. Goodell et Waters, de Philadelphie (Pennsylvanie); de MM. J. A. Eay et G0, de Cincinnati (Ohio); de M. Franck H. Clement, de Rochester (New-York); de la Roll-stone Machine Company, de Fitchburg (Massachusetts). Toutes ces maisons, d’une importance considérable, ont des séries de machines à scier qui peuvent lutter avec celles de la « Egan Company », mais elles n’en diffèrent pas: assez pour qu’il y ait intérêt à les décrire successivement. Les séries de,la «Egan Company v forment, en quelque sorte, des types dont les ma-
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- chines des autres maisons se rapprochent comme aspect général et ne diffèrent . en somme, que par des détails.
- Je vais seulement donner de brèves descriptions de quelques machines, soit appartenant aux maisons que je viens de citer, soit appartenant à des maisons moins importantes, qui ont attiré mon attention.
- La Cordesman Machine Company, de Cincinnati (Ohio), construit une scie à débiter double, que l’on peut comparer avec celle de la Egan Company, représentée par la figure 1 5 , mais où les scies sont montées sur deux chariots mobiles coulissant sur les Y du banc, indépendamment l’un de l’autre, à l’aide de volants de manœuvre placés sur le côté gauche de chaque chariot, ce qui permet à deux ouvriers de travailler sur la même machine sans se gêner mutuellement. Chaque chariot porte deux scies placées parallèlement et séparées par un intervalle de 18 pouces (o m. Ô6).
- Scie à débiter double Cordesman.
- Fig. 19.
- Les lames peuvent être placées plus ou moins haut par rapport à la table, au moyen d’un mouvement de monte et baisse formé de deux glissières coulissant obliquement sous chacun des chariots mobiles. Ce mouvement de monte et baisse s’effectue au moyen de vis et de volants de manœuvre placés sur la face des chariots mobiles. Le renvoi de mouvement fait corps avec la machine, étant placé en bas et à droite du banc. Les tables son; en fonte et ont, l’une 2Apouces (0 m. 62), et l’autre 31 pouces (o m.80) de large sur une longueur égale pour toutes deux de 48 pouces ( 1 m. 2 b).
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- Elles sont munies de rainures pour fixer les guides; une règle graduée, placée entre des supports fixés sur chaque table, permet de leur donner, aussi exactement que possible, l’écartement désiré, dans le cas où l’on veut prendre dans une longue pièce et couper régulièrement à chaque extrémité un morceau de bois d’une longueur donnée, en se servant de deux lames. On peut entre deux lames, en écartant ou rapprochant les chariots mobiles, couper des morceaux de bois de k pouces (o m. i o) de longueur, jusqu’à 6 pieds et demi (am.oi) de longueur, h pouces (o m. i o) étant l’écartement minimum entre les deux lames intérieures. Je représente cette machine par la figure 19.
- D’une manière générale, toutes les machines à scier construites par MM. E. et B. Holmes me paraissent devoir attirer l’attention à cause de leur aspect robuste et de leur grande simplicité de montage. Les types se
- — Scie circulaire à refendre Holmes.
- ig. 20. -
- rapprochent trop, comme je l’ai déjà dit, de ceux de la Compagnie Egan pour que je les décrive en détail, je citerai seulement comme exemple de ces qualités de simplicité et de solidité leur série de scies circulaires à refendre, qui se font en diverses dimensions, naturellement de force différente; la figure 2 0 représente une de ces scies, qui se composent d’un lourd bâti en fonte portant le système d’entraînement du bois à débiter et le
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- chariot porte-lame. Ce dernier peut, selon les dimensions de la scie à employer, avancer ou reculer sur le bâti, sur lequel il coulisse;il glisse en outre, comme le montre le dessin , dans des rainures en T qui se trouvent dans une saillie latérale du bâti. Ce mouvement en avant ou en arrière est produit par un pignon engrenant sur une crémaillère. L’entraînement du bois est produit par quatre cylindres verticaux engrenés deux par deux et animés d’un mouvement de rotation. Chacune de ces paires de cylindres est montée sur un chariot, coulissant sur le bâti et mis en mouvement par une vis et un volant de manœuvre, afin de permettre de les rapprocher ou écarter selon l’épaisseur du bois à travailler. Ils se centrent automatiquement. La commande se fait par une large poulie calée sur l’arbre qui porte la lame de scie, et le mouvement est transmis aux cylindres par une courroie tendue au moyen d’une poulie folle intermédiaire, afin de compenser la variation de distance entre les poulies, amenée par les changements de position du chariot porte-lame.
- MM. J. A. Fay et Cie sont, comme la Egan Company, parmi les plus importants fabricants de machines-outils à travailler le bois des Etats-Unis.
- Leur scie alternative à découper est particulièrement destinée aux travaux légers de découpage, que l’on rencontre dans les ateliers consacrés à la fabrication des meubles et de la menuiserie. Elle se compose d’un socle creux, en fonte, qui donne à la table qu’il supporte une base solide; la table est formée de bandes alternatives de noyer et de frêne. Les diverses pièces qui composent le mouvement alternatif, bien que très légères d’aspect, sont très solides. Le porte-scie coulisse dans des glissières en bronze, qui sont constamment lubrifiées. La tension du mouvement alternatif est produite par deux ressorts composés, comme les ressorts cle voitures, d’une série de plaques cl’acier d’inégale longueur. Le porte-scie supérieur, la glissière qui le maintient et les ressorts sont suspendus au plafond et maintenus par des tirants dont les extrémités paraissent sur le dessin. A sa partie inférieure, la lame est fixée à une bielle reliée à un excentrique monté sur le même arbre que les poulies motrices. La bielle peut se déplacer sur l’excentrique afin de donner à la lame de scie une course plus ou moins grande, selon l epaisseur des planches à découper. La mise en marche s’opère au moyen d’une pédale.
- Je remarque aussi parmi les machines-outils construites par MM. J.-A.
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- Fay et Cle une scie circulaire double pourvue de deux lames, dont l’une est destinée à débiter et l’autre à tronçonner. Cette machine (fig. 21) est formée d’un large bâti en fonte formant socle, qui porte la table. Les lames de scie sont montées sur un chariot pivotant muni de deux bras, portant chacun l’une des lames; et la disposition est telle que lorsque l’une est
- Fig. 21. — Scie circulaire double Fay.
- amenée au-dessus de la table, pour débiter ou tronçonner, l’autre se trouve cachée dans l’intérieur du bâti, comme on le voit sur la figure 21 qui donne l’ensemble de cette machine à scier. Les deux lames sont, à volonté, amenées alternativement au-dessus de la table, à l’aide d’engrenages et d’une vis sans fin manœuvrée â l’aide d’un petit volant. Les lames peuvent être amenées et arrêtées à des hauteurs diverses selon l’épaisseur du bois à scier. La table est formée de deux sections dont l’une est fixe et l’autre inclinable jusqu’à 45 degrés. Cette machine a le grand avantage de permettre le passage d’un genre de travail à un autre avec une grande rapidité, puisqu’en quelques instants on peut amener sur la table celle des deux lames dont on a besoin.
- M. P. Pryibil, de New-York, construit une machine à scier du même genre, c’est-à-dire munie de deux lames de scie circulaire, l’une destinée à débiter et l’autre à tronçonner; seulement dans la machine de Pryibil les deux lames, au lieu d’être montées sur les deux bras d’un même porte-outil, sont fixées chacune sur un levier articulé qui permet de les
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- élever au-dessus de la table ou de les abaisser à volonté: chacune d’elles: est donc absolument indépendante.
- M. P. Pryibil construit aussi une scie à ruban oblique, intéressante. Elle est formée d’un bâti creux en fonte, monté sur quatre pieds également en fonte, et portant un bras creux de section rectangulaire, dont la face supérieure forme un arc de cercle dont le centre coïncide avec le centre de l’arbre, qui porte la poulie porte-lame inférieure. Cette poulie porte-lame inférieure est calée sur l’arbre qui porte la poulie de commande, et cet arbre est fixé au-dessous du bâti. La poulie porte-lame supérieure et son arbre sont montés sur un chariot mobile, qui peut coulisser sur le bras du bâti qui le supporte, de manière à faire varier l’obliquité de la lame de scie par rapport à la table. Le déplacement du chariot s’opère au moyen d’une vis sans fin, d’un pignon et d’une crémaillère. La poulie supérieure peut monter et descendre sur son chariot, afin de permettre l’emploi de lames de diverses longueurs, et ce changement s’opère par une vis et un volant de manœuvre.
- MM. J.-S. Graham et G10, de Rochester (New-York), construisent une machine à scier dont les deux lames sont absolument indépendantes l’une de l’autre, comme dans celle de Pryibil dont je viens de parler. Formée d’un bâti à nervures intérieures, assez long pour porter le renvoi de mouvement, elle est munie de deux lames de scie, montées chacune sur un arbre différent et actionnées chacune par une courroie aboutissant à une des poulies du renvoi de mouvement placé à l’extrémité du bâti. Les lames sont amenées en position au moyen d’une vis sans fin actionnée par un volant de manœuvre. La table de grande dimension est munie de deux guides, l’un droit, l’autre pouvant prendre par rapport aux lames les inclinaisons les plus diverses.
- La machine de M. William J. Blay, de Silver King (Arizona), que représente la figure 22, est destinée à scier les tenons dans les poutres. Elle se compose d’un socle ou support en fonte portant deux lames de scies circulaires indépendantes l’une de l’autre, et mues chacune par une courroie. L’une de ces lames est horizontale et l’autre verticale. Le chariot qui reçoit la poutre est formé d’une cage carrée en bois pouvant se mouvoir longi-: tudinalement ou transversalement sur le bâti, au moyen de deux cadres que l’on fait avancer au moyen de petits volants de manœuvre. Les cadres 1
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- et le bâti sont également en bois. La poutre à l’extrémité de laquelle doit être découpé le tenon passe dans deux mandrins en fer, et elle est maintenue dans chacun de ces mandrins par quatre vis. On peut faire tourner
- Fig. 22. — Machine à scier ies tenons clans les poutres.
- la poutre sur son axe pour présenter aux scies toutes ses faces, chacun des mandrins dans lesquelles elle est fixée tournant sur trois galets. Cette machine est d’une construction très simple et très pratique; elle paraît devoir rendre de grands services dans l’emploi spécial auquel elle est destinée.
- Je mentionnerai la petite scie alternative à découper Victor de la Seneca Falls Machine Company, de Seneca Falls (New-York), représentée par la figure 23, parce que, permettant de découper du bois de trois pouces (o m. 07) d’épaisseur, elle rentre dans la catégorie des machines d’ateliers. Elle se compose, comme on le voit, d’une colonne creuse et évidée sur sa surface pour en diminuer le poids, qui porte le volant, la table et le bâti porte-scie. Le volant est actionné par deux pédales. La table de dix-huit pouces (0 m. A6) de diamètre peut s’incliner à volonté. En marchant au pied on peut obtenir avec cette petite machine environ 800 mouvements de va-et-vient par minute; en la faisant marcher au moteur on arrive facilement à 900. Le poids total est de 120 kilogrammes.
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- FijT. 9.3. — Petile scie alternative à découper Victor.
- Bien que je considère les petites scies à découper d’amateur comme sortant du cadre que je me suis tracé, puisque j’ai voulu passer en revue les outils destinés au travail des bois de charpente, de menuiserie, d’ébé^* nisterie, etc., je décrirai en passant la petite scie à découper Challenge, fabriquée aussi par la Seneca Manufactering Company. Cette petite machine, représentée dans son ensemble par la figure 2A, est formée d’une table ronde, tournante et pivotante, pouvant s’incliner pour permettre de faire des coupes obliques, et d’un bâti supportant un mandrin porte-scie, dans lequel peuvent se fixer des scies ayant une largeur maxima de trois hui-Comité 15.--------II. 3
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- tièmes de pouces (o m. 009). La figure 26 est une coupe de côté de la machine montrant la table, avec son support C en forme de boule, fondu d’une seule pièce avec elle et lui permettant de pivoter et de s’incliner à
- Fig. sh. Fig. 25. Fig. 26.
- Petite scie à découper Challenge. Coupe de la scie Challenge. Table et support de la scie Challenge.
- droite et à gauche, comme je viens de le dire. La figure 26 montre cette table et ce support vus de face et serrés au moyen cl’une vis entre les deux bras du porte-plateau AB, qui sont évidés de façon à recevoir le support C. Pour faire pivoter ou incliner la table, il n’v a qu’à desserrer la vis vo, ou la serrer pour maintenir la table à la place voulue. On peut découper avec celte petite machine, qui ne pèse que 65 kilogrammes, des bois de 1 pouce (o m. 026) d’épaisseur.
- Je signale en passant l’ingénieuse monture dé scie de AI. Myron Case, de Kasoag (New-York); dans cette monture, représentée par la figure 27, la traverse qui ordinairement réunit les deux bras n’est fixée que sur le montant E et ne va pas jusqu’au montant F; à son extrémité libre, en J, elle est articulée avec un levier D, pivotant sur le bras F autour d’une goupille G et s’étendant diagonalement jusqu’au bras E; ce levier D est
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- formé de deux lattes parallèles, maintenues aux points G, J, et reliées autour du bras E par deux goupilles, que l’on voit sur la figure au point H.
- Fig. 37. — Moulure de scie, Myron Case.
- Un coin I, placé entre l’une de ces goupilles et le montant E, sert à maintenir le levier D à l’endroit où on le place. Lorsque l’on veut, pour se servir de la scie, tendre la lame, on n’a qu’à pousser le levier vers la traverse C; et inversement, pour détendre la lame, éloigner le levier D delà traverse C.
- La Fox Machine Company, de Grand-Rapids (Michigan), emploie sur plusieurs de ses machines une scie spéciale permettant de tracer et d’enlever d’un seul coup de larges et profondes rainures. Cette scie, ou plutôt cet assemblage de scies, que représente la figure 28, est formée de trois lames de scies circulaires assemblées entre elles ; les deux lames extérieures portent des mandrins s’emboîtant l’un dans l’autre et munis de tiges traversant la lame du milieu, qui est serrée entre les mandrins des lames extérieures. On peut se faire idée du mode d’assemblage par la figure 29 , qui représente une vue en coupe de trois scies reliées entre elles, et par la figure 3 0 qui les représente séparées. Ces scies ont le grand avantage de pouvoir être limées et affûtées ensemble. Leur denture n’est pas identique surtout le pourtour, les dents courtes ont pour but de découper à angle net le fond de la rainure à tracer dans le bois. La Egan Company emploie aussi sur plusieurs de ses machines un outil remplissant le même but, mais qui est formé d’un ciseau maintenu entre deux disques qui portent sur leurs faces extérieures des lames terminées en dents de scie, destinées
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- Fig. 28.
- Scie à tracer des rainures Fox.
- Fig. 29.
- Coupe de ia scie à tracer des rainures.
- Fig. 3o. — Scies composant ia scie Fox.
- Fig. 3i. — Pièce de bois travaillée à la scie à tracer des rainures Fox, Egan ou Pryibil.
- à remplacer les scies extérieures dans l’appareil de la Fox Machine Company. On trouve encore un outil du même genre chez M. Pryibil; le sien
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- est aussi formé de deux disques métalliques, réunis par des boulons; deux ciseaux placés en sens opposés sont maintenus entre ces disques , et quatre lames terminées en dents de scie sont aussi fixées sur les faces extérieures des disques. Ces lames en dents de scie ont pour but de découper les côtés de la rainure dont le bois est enlevé par les ciseaux. La figure 31 représente le travail que Ton peut exécuter avec ces outils.
- Je ne ferai plus que citer : les grandes scies alternatives à lames multiples, du système Wilkin, construites par la Stearns Manufacturïng Company, d’Erie (Pennsylvanie), qui peuvent débiter des poutres de quatorze pouces (o m. 36) de hauteur et de trente-deux pouces (o m. 83) de largeur, et qui réalisent les meilleures conditions de solidité et de travail rapide; les machines du même genre construites par MM. Wickes frères, d’East Saginaw (Michigan); les grandes scies à rubans pour le débit des troncs d’arbres construites par MM. London, Berry et Orton, de Philadelphie.
- Je vais maintenant dire quelques mots des lames de scies et surtout des lames à dents rapportées, si employées en Amérique.
- Une des maisons les plus considérables des Etats-Unis pour la fabrication des lames de scies est celle de MM. Henry Disston et fils, de Philadelphie, qui ne font que les lames et ne construisent pas de machines à scier. Pour donner une idée de leur importance, je dirai qu’ils emploient 2,000 ouvriers et que leurs usines produisent tous les ans 2,5oo douzaines de scies à rubans, 6,ooo douzaines de scies de bouchers, à3,ooo douzaines de scies passe-partout diverses pour menuisiers, etc., 200,000 scies à débiter et 5o,ooo scies circulaires. Ils font les lames de scies à rubans ayant jusqu’à douze pouces (0 m. 3i) de largeur, et des scies circulaires ayant jusqu’à soixante-seize pouces (1 m. 97 ) de diamètre.
- Les scies circulaires se font soit d?une seule pièce, soit formées de segments assemblés, soit avec la denture rapportée. Cette maison fabrique aussi les limes, dont elle livre d’immenses quantités, des niveaux, des équerres, des jauges, des truelles, des haches, etc. Contrairement aux autres fabricants d’outils tranchants des Etats-Unis, qui, pour la plus grande partie de leur fabrication, préfèrent encore employer des aciers anglais, MM. Disston ont commencé à fabriquer leur acier eux-mêmes dès 1855. Afin d’obtenir pour les plaques minces, dont sont faites les scies circulaires, des aciers
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- résistants et n’ayant pas de pailles ou d’impuretés, les lingots sont fondus sous une forte pression hydraulique, selon l’excellente méthode de Joseph Whithworth. Les scies circulaires sont chauffées pour la trempe entre des disques en fer de forme et de surface appropriées, qui sont maintenus à la température nécessaire. Les lames de toutes les scies sont entièrement aiguisées mécaniquement et sur les deux faces à la fois ; ce travail est effectué par des machines munies de deux meules opposées l’une à l’autre et égales sous tous les rapports, ce qui amène une parfaite symétrie des deux faces des lames.
- J’ai dit tout à l’heure que les scies circulaires se font avec dents rapportées, c’est-à-dire encastrées au bord de la lame; cette fabrication est faite en énorme quantité par MM. Disston et fds. On ne peut pas dire que ce genre de dents soit une absolue nouveauté, puisqu’elles ont été employées couramment en Angleterre pour scier la pierre, mais on ne s’en est jamais servi pour le travail du bois. Tandis qu’aux Etats-Unis, au contraire, 20 p. 100 des grandes machines à scier pour bois en grume qui y fonctionnent sont pourvues de scies à dents encastrées; mais on ne saurait déterminer, même approximativement, la quantité énorme de dents encastrées qui se fabriquent chaque année, car elles s’usent très rapidement et doivent être remplacées très fréquemment. D’un autre côté, ces dents se vendent au poids et non par quantité, ce qui empêche toute évaluation.
- La figure 3 2 représente un genre de dent encastrée qui n’est plus très employé malgré ses qualités, parce qu’il nécessite beaucoup de soins et
- d’habileté. Il consiste, comme on le voit sur la figure, en une dent triangulaire munie d’un talon rectangulaire à coins arrondis rentrant dans une encoche de même forme faite au pourtour de la lame; on la met en place avec la plus grande faci-Fig. 32. — Denis encastrées. Hté, et, pour la mainte-
- nir, on enfonce une petite goupille de fer ou de cuivre dans le trou rond que l’on voit à droite et qui est formé par deux entailles demi-circulaires, faites l’une dans la dent mobile et l’autre dans la lame.
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- Les figures 33 et 34 représentent une autre dent mobile très en usage actuellement et qui se fait en cinq grandeurs. Elle se compose de deux parties, la pointe ou dent proprement dite et la queue, et sa forme extérieure est celle d’une demi-lune. La ligure 33 représente la dent lorsqu’on vient d’ajuster la pointe sur la queue, et la figure 3A représente la
- Fg. 3h. — Dent mobile.
- Fig. 33. — Dent mobile.
- 35. — Clef pour encastrer ou décastrer les dents mobiles.
- dent mise en place. Dans leur partie demi-circulaire, les deux pièces ont une rainure en V qui leur permet de s’ajuster sur une arête également en V de la lame. L’encastrement et le désencastrement se font à l’aide d’une clef spéciale, comme l’indique la figure 35. Cependant une simple tige d’acier terminée par deux pointes pouvant l’une rentrer dans le trou existant dans la queue et l’autre s’appuyer sur la face peut suffire. Il ne faut pas oublier de bien huiler la pointe et la queue avant de les encastrer, sinon on ne saurait plus les enlever. Les deux parties de la dent sont en acier à outils supérieur et martelé; la pointe est trempée couleur paille.
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- L’emploi de ces dents encastrées est peut-être moins grand actuellement qu’il ne l’a été il y a quelques années, où elles avaient une vogue énorme. Il est cependant reconnu quelles rendent les plus grands services pour scier de lourds bois en grume, car, dans ce cas, les grandes dimensions des scies employées en rendent l’affûtage très difficile. La largeur de la pointe de ces dents est ordinairement d’un huitième de pouce (o m. oo3), et la largeur du trait est d’environ trois seizièmes de pouce (o m. ooA).
- La vitesse de coupe de ces dents est la même que celle que l’on peut obtenir avec des dents faisant corps avec la lame entière, c’est-à-dire environ 10,000 pieds (3,ioo mètres) par minute. Avec de grandes scies circulaires de 6 pieds (î m. 86) de diamètre, on peut même arriver à des vitesses de 16,000 pieds (^,960 mètres) par minute.
- Je viens de dire que l’emploi des dents encastrées avait l’avantage de supprimer l’aiguisage ou affûtage de la scie, et il me semble que ce motif seul devait en généraliser l’usage partout, car l’aiguisage ou affûtage des scies est une question d’un intérêt considérable tant pour la durée de la lame de scie que pour le travail à en obtenir. Or il est rarement bien fait, paraît-il, ce qui m’engage à en dire quelques mots. Faut-il pour aiguiser une scie limer seulement la face ou le dos de la dent, ou tous les deux? MM. Disston et fils recommandent, dans différents petits manuels à l’usage des scieurs et charpentiers, de ne limer que la face, et de se contenter sur le dos d’enlever les- inégalités causées par le limage de la face; et ils engagent à appliquer ce principe surtout pour les lames de scies circulaires et de scies à ruban, en un mot pour les lames destinées à être employées mécaniquement. Je vais dans la figure 36 en donner l’explication: ABGDEF est le contour d’une dent de scie circulaire neuve; si l’on affûte cette dent en la limant à l’extérieur, c’est-à-dire sur le dos, et en admettant même que l’on conserve à peu près la forme originale, elle sera ramenée graduellement: à la ligne extérieure GDEF ; le rayon de la scie se trouvera alors diminué de la longueur DH et la profondeur de l’échancrure ou chambre DEF sera extrêmement réduite. Si au contraire on affûte ou lime l’intérieur, c’est-à-dire la face de la dent, la ligne extérieure deviendra ABJKLF et le rayon de la scie n’aura été diminué que de la longueur BI, tandis que la chambre, sera restée de même grandeur. Dans cette figure , les longueurs CB et CD ont été faites égales, et la grandeur de l’usure possible sans limer la ligne de base FL a été exagérée pour la clarté. La seconde méthode d’affûtage implique plus de travail que la première, mais ce surcroît
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- h\
- de travail résulte seulement du fait que la chambre DEF a été approfondie jusqu’en JKL afin de lui conserver sa dimension primitive. MM. Disslon et fils soutiennent même que dans les deux méthodes le travail pour affûter
- Fifj. 36. — Théorie de l'affûtage d’une dent.
- est à peu près le même, puisque l’usure CB le long du dos est la même que l’usure CD le long de la face de la dent. Ceci n’est pas logique, car ils perdent de vue la différence des distances du centre à l’extrémité de là dent dans les deux cas. Supposons que la scie soit usée jusqu’à la ligne MNO, ce serait une usure exagérée, mais je l’indique pour mieux appliquer l’argument; pour l’affûter, il y a donc deux manières d’opérer : limer la face de la dent, ou le dos de la dent.
- En opérant par devant, c’est-à-dire en limant la face, on recule l’échancrure jusqu’à la pointe M, tandis qu’en limant par derrière, c’est-à-dire sur le dos, il faudrait descendre jusqu’à la pointe 0. Aussi il me semble que pour juger du meilleur mode d’affûtage, la seule question à se poser est celle-ci: quelle est la manière d’affûter la scie qui réduit le moins le diamètre de la lame. Or c’est évidemment la pointe M qui est la plus éloignée du centre, il faut donc mieux limer la face de la scie.
- Il n’y a pas à chercher si l’une ou l’autre méthode exige plus de travail, car dans les deux cas le travail sera le même, si l’on veut conserver à la chambre sa largeur et sa profondeur primitives.
- Afin de faciliter le limage de la face, MM. Disston recommandent fortement le système de denture de la figure 37, et cette forme paraît certainement très rationnelle. Le dos de chaque dent est un arc de cercle dont le centre ne correspond pas exactement avec le centre de la scie. Ce côté su-
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- périeur est relié à la dent suivante par une gorge ou chambre demi-circulaire qui est faite à la meule à émeri, ou mieux, par une petite machine spéciale à faire les gorges ou Gummer qui est représentée par la figure 38.
- Denture Disston.
- Fig. 38. — Machine à faire les gorges ou Gummer.
- C’est tout simplement une petite machine à fraiser à main qui peut être fixée en position sur la scie; 6 est l’outil à fraiser, et A est un disque denté par lequel on règle l’avance en profondeur. Les autres pièces servent à caler l’appareil sur la scie.
- Un autre appareil du même genre, appelé Victor Gummer, permet de faire ce même travail, mais avec plus de précision, car l’avancement de l’outil, au lieu d’être réglé à la main au moyen du disque denté, comme dans le Gummer, est automatique.
- MM. Disston et fils font aussi de petites machines pour tailler ou affûter
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- des dents de modèle différent, soit au moyen de fraises, soit au moyen de meules d’émeri, des poinçonneuses emporte-pièces pour tailler les dents de scies, des outils pour donner la voie aux scies, etc. Je ne citerai plus qu’un instrument très utile et très simple que représente la ligure 39 et qui sert
- Fig. 39. — Jauge servant, à tracer exactement tes hauteurs des dents.
- cle jauge pour tracer exactement les hauteurs des dents, ou pour maintenir uniformes l'inclinaison des faces des dents et les dimensions des chambres.
- Les formes des dents encastrées et la manière de les placer et de les maintenir autour des lames de scies circulaires ont donné lieu à une foule de dispositions, la plupart très ingénieuses; je vais en indiquer quelques-unes, qui diffèrent de celles de MM. Disston et fds.
- La figure 4 0 représente celle imaginée par M. John Glass, de Canton (Ohio) , et qui est l’objet d’un brevet du 1 5 septembre 1891. Dans cette ligure, le n° 1 montre un fragment de la scie; le n°2, la dent à encastrer; les nos 3 et 4, la queue ou pièce servant à maintenir la dent dans l’échan-crement de la lame de scie, avec cette différence que dans le n° 3 on voit la face creusée qui doit s’appliquer contre la lame, et que dans le n° 4, au contraire, on voit la face qui restera libre.
- Des lettres semblables indiquent les parties correspondantes dans chacun des numéros de la figure. Les échancrures delà lame sont pourvues d’arêtes
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- 4.4
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- intérieures en V, comme cela est indiqué en a et, en pointillé, en a'. Les pièces c qui maintiennent les dents sont cle la force représentée dans la figure; et leur arête extérieure est pourvue d’une rainure f en forme de V qui correspond à l’arête en V du cercle B de la lame. A la partie supérieure se trouve une entaille arrondie d et une saillie également arrondie d'; dans le
- Sein John
- N° 4.
- Glass à dents mobiles.
- 1. Fragment de la scie, a. Dent à encastrer.
- 3. Queue de la dent.
- 4. Idem.
- corps adjacent à la dent D est une ouverture allongée e qui sert à former une partie/, qui peut légèrement fléchir pour former frein, et une autre partie g formant ressort par le retrait du métal pour former l’ouverture c. Les dents encastrées D ont la forme indiquée par le n° 2 ; elles ont un épau-lement i, une section circulaire j correspondant au cercle de l’encastrement B ; et cette section circulaire est pourvue d’une rainure en V correspondant à l’arête en V de la face du cercle B; une partie inclinée m3, une saillie de forme circulaire m, et une partie creuse également circulaire m’ afin de correspondre avec l’entaille arrondie // et la saillie circulaire d! de la petite pièce qui doivent les maintenir dans les échancrures de la lame.
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- /j5
- Pour monter les dents sur la lame, on place la petite pièce c clans l’échancrure de la scie et dans la position indiquée dans l’échancrure gauche n° i ; la saillie circulaire m de la dent est placée dans l’entaille arrondie d, dans laquelle elle doit rentrer; cela s’effectue à l’aide, d’une clef dont on: place les pointes dans le trou h et dans la partie supérieure de l’ouverture e; la dent et la pièce qui la maintient sont alors tournées afin d’arriver à la position que montre la droite du n° 1. L’avantage de cette forme de structure est que toute l’élasticité nécessaire est produite par les parties f et g, qui forment ressort. La saillie circulaire m de la dent reposant dans l’encoche d et la saillie arrondie d'de la pièce c reposant dans l’entaille arrondie m' de la dent, la maintiennent de façon à ce que toute la longueur de la section circulaire J s’ajuste sur'la face du cercle B. La dent est très solidement maintenue dans ce système et elle est facile à enlever, soit qu’on veuille la remplacer par une autre, soit qu’on veuille l’affûter.
- Le brevet de John William Todd, de Portland (Oregon), en date du 3 o août 189a, a également pour objet une dent de scie encastrée pour
- c g*-
- JL
- 1_______________________________________
- Fig. lu. — Dent de scie mobile.
- scies circulaires qui mérite aussi une description, car elle paraît être une F> des plus simples et en même temps une des mieux
- maintenues dans la lame. Un fragment de scie monté de deux de ces dents est représenté dans la figure A1, et la dent seule est vue en perspective dans la figure h 2: naturellement les mêmes lettres correspondent dans les deux figures aux parties semblables. Ici encore, la dent de scie est formée de deux parties, une pointe ou dent proprement dite A, et une queue ou pièce destinée à la maintenir dans son encastrement B> La dent
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- 46
- se compose du taillant C et du corps D, qui est de même épaisseur que la lame sur laquelle la dent est appliquée. La dent A se joint à la queue B et la jonction est en partie droite en E, et en partie en forme d’S en E7, comme l’indiquent les dessins. Derrière le taillant C est un épaulement C' à partir duquel l’arête extérieure du corps D de la dent, aussi bien que celle de la queue B, portent une rainure en V, qui s’ajuste sur l’arête en V de l’encoche G', formée dans la lame G, dans laquelle la dent est encastrée. L’épau-lement C' précédemment mentionné s’applique contre une saillie G2 formée sur la scie près de sa périphérie. Dans la queue B est pratiquée une ouverture transversale qui commence en E, à la jonction avec la dent, par une rainure I aboutissant à un petit trou circulaire I' d’où part une seconde rainure I2 se terminant par un second trou circulaire l3. Les rainures I et I2 sont obliques entre elles, comme on peut le voir par les dessins. Ces rainures servent à ajuster la queue dans l’encoche G' de la lame de scie G. L’encoche G' prise dans la lame G a depuis la saillie G2, c’est-à-dire de a à d, la forme d’un segment de cercle, tandis que la ligne extérieure de la queue B n’est un cercle parfait que de b à c, et une courbe se rapprochant du cercle de c à d. De même la ligne de la dent qui prolonge de à à a la ligne extérieure de la queue n’est pas non plus un cercle parfait. Ces différences ont pour but d’élargir la queue et la dent vers les points a et d; on force par ce moyen la queue B à presser contre la pointe A à leur jonction en E, lorsqu’elles sont mises dans la position qu’elles doivent occuper dans l’encoche G'. La partie de la queue B qui renferme les rainures I et I2 et les trous I1 et I3 forme ressort et complète la pression exercée contre le corps D de la pointe A, qui est ainsi maintenue solidement à sa place. En donnant à une partie de la ligne de jonction de la dent et de la queue la forme dune S, comme on le voit en E7, on donne une plus forte surface d’appui aux deux petites pièces formant la dent rapportée et on augmente encore leur adhérence entre elles et avec la lame de scie.
- Le système de dents encastrées que M. Andrey Krieger, d’Indianapolis (Indiana), a fait breveter le 21 mars 18g3 paraît avoir les mêmes qualités que celui de Todd, et, comme lui, il porte plutôt sur la forme spéciale de la queue ou pièce servant à maintenir la dent dans la lame, car il est évident que, du moment où l’on conserve aux lignes de jonction de la queue et de la dent les formes fixées par les inventeurs, on peut donner aux dents proprement dites toutes les formes que l’on peut désirer.
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- kl
- M. Krieger dit avoir remarqué que les dents encastrées telles qu’elles sont faites habituellement sont fréquemment abîmées ou altérées par les coups de marteau donnés par les ouvriers, qui, lorsque les dents de scie ne rentrent pas assez facilement ou lorsque les scies ne travaillent pas d’une façon satisfaisante, frappent sur les queues demi-circulaires, qui ainsi se tordent et cessent de s’ajuster exactement dans les encoches, puisque leurs diverses parties subissent une modification et une altération de leurs contours. Il arrive même que les encoches sont détériorées et perdent leur forme primitive, ou que la lame circulaire soit faussée, et, dans ces deux cas, qu’il faille envoyer la scie aux fabricants pour la réparer. 11 a donc cherché à produire une queue ou pièce demi-circulaire destinée à maintenir la dent encastrée, construite de telle façon qu’elle puisse être mise en place assez facilement, pour que l’on n’ait pas la tentation de l’enfoncer à coups de marteau et aussi qu’elle puisse, à la rigueur, recevoir des coups sur la face extérieure sans que pour cela la forme des parties contiguës à l’encoche soient modifiées.
- La figure A3 représente un fragment de scie muni de dents encastrées du système Krieger; la figure AA est une section longitudinale de la dent
- L
- c\C
- Fig. k3. — Fragmeut de scie munie de dents Krieger.
- et de la queue, et la figure A5 , une coupe prise suivant l’axe LM tracé sur la figure A3. Les lettres représentent dans les trois dessins les mêmes parties: A est le fragment de lame de scie, B la pointe coupante de la dent, et G la queue qui maintient la pointe et forme avec elle la dent encastrée. Gomme je l’ai dit ci-dessus, la forme de la partie coupante n’est
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- que secondaire, car elle peut être absolument variable. Il en est à peu près de même du contour extérieur de la queue C, bien que M. Krieger déclare que la forme, telle qu’on la voit sur les figures, choisie par lui, est la meilleure pour résister aux coups de marteau, ou pour mieux dire, pour les empêcher de produire de l’effet sur les parties contiguës au pourtour
- de l’encoche de la lame et à la pointe qu’elle doit maintenir en place. L’extrémité supérieure de la queue est fendue par deux traits allant du bord au petit trou circulaire G1, et du trou circulaire C1 au second trou G; comme on le voit ces deux traits sont obliques entre eux, et cette disposition assure une division plus égale du métal que si la rainure était faite en ligne droite, comme la simple inspection de la figure le montre. Ces traits ou rainures divisent donc la partie supérieure de la queue en deux parties : l’une, intérieure, presse contre la dent et la maintient à sa place; l’autre, extérieure, agit comme un ressort pour renforcer la partie intérieure. Evidemment les coups de marteau sur le ressort ne changeront pas la structure de la partie intérieure servant à maintenir la dent, mais amèneront seulement la partie formant ressort à exercer plus ou moins de pression dessus. A l’extrémité inférieure delà queue, des cavités ou rainures rsont formées de chaque côté; elles doivent être parallèles au contour extérieur de la queue. Gomme l’indique très clairement la figure 45, une mince épaisseur de métal relie seule le contour extérieur de la queue avec la partie qui s’applique contre la lame, et par conséquent les coups de marteau donnés sur ledit contour extérieur n’auraient pour effet que de l’aplatir, sans toutefois modifier la forme des autres parties de la queue;
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- h 9
- La figure 46, dans ses divers numéros, représente le système de dents encastrées que M. Willtam E. Bhooke, de Trenton (New-Jersey), fondé de pouvoirs de Y American Saw Company, de cette même ville, a fait breveter
- Fig. 46. — Dents de scie mobiles W.-E. Broke.
- 1. Vue de côté d’un fragment de la scie.
- 2. Vue en plan de ce même fragment.
- 3. Section horizontale xx. h. Section verticale yy.
- 5. Perspective des deux parties de la dent à
- encastrer.
- 6. Perspective de la dent.
- 7. Vue en plan et vue de côté.
- le 17 février 1891. Son but paraît avoir été de simplifier et de perfectionner ces dents, de façon à ce que la lame qui en est pourvue puisse travailler avec une résistance et une efficacité aussi grandes que possible; mais son brevet, comprenant des perfectionnements aux diverses parties de la scie, comprend l’ensemble et non les dents ou pièces maintenant les Comité 15. — 11. 4
- •lUriUMEBIE NATIONALE,
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- dents comme dans les systèmes décrits dans les pages qui précèdent. Le n° 1 est une vue de côté d’un fragment de la scie, établie suivant les idées de M. Brooke; on voit, dans ce fragment, d’un côté une dent encastrée clans son encoche, et de l’autre une encoche restée vide afin que l’on distingue bien sa forme et son contour. Le n° 2 est une vue en plan du même fragment de scie, avec une de ses encoches garnie de là dent, et l’autre, vide. Le n° 3 est une section horizontale prise suivant la ligne xx tracée eii pointillé sur le n° 1. Le n° k est une section verticale prise suivant la ligne yy tracée aussi en pointillé sur le n° 1. Le n° 5 représente une vue en perspective des deux parties de la dent à encastrer, d’une part la dent proprement dite, de l’autre la queue ou pièce cjui doit la serrer pour la maintenir à sa place. Le n° 6 est aussi une vue en perspective de la dent proprement dite, mais montrant la face qui pose contre la queue, tandis que le précédent numéro la montrait du côté de la face posant contre la lame. Le n° 7 représente une vue en plan et une vue de côté de la clef employée pour enlever et remplacer les dents. Dans chacun des différents numéros, les mêmes lettres désignent les parties semblables.
- A est le fragment de lame de scie; B, la dent proprement dite, et C, la queue s’encastrant avec elle et la maintenant dans l’encoche de la lame. L’arête ou périphérie de la lame de scie A est pourvue d’une série d’encoches a de forme circulaire ou ronde, qui correspond dans son contour avec l’arête inférieure des dents et des queues qui doivent y être encastrées. Les sections du pourtour de la lame qui se trouvent entre les encoches a sont courbes en A', et cette courbe va d’une extrémité d’une encoche a à l’extrémité opposée de l’autre encoche a, de sorte que l’on voit sur le pourtour de la scie une série de saillies qui séparent les encoches entre elles, comme on le voit ordinairement dans les scies de cette espèce. Le contour de chaque encoche a est pourvu d’une saillie a3 en forme de V. A l’extrémité extérieure des encoches a, c’est-à-dire entre leur partie arrondie et la courbe A' formant les saillies du pourtour, il y a un épaulement a' relativement petit et à angle vif avec le contour de l’encoche. Cet épaulement a' est pourvu d’un tenon a2 qui est plus large et plus prononcé que la saillie triangulaire a5. Le tenon a2 doit être de préférence rectangulaire, comme on le voit dans la vue.en plan n° 2. La dent B a sa pointe affûtée de la manière ordinaire, de façon à couper un trait de largeur suffisante pour dégager la lame de scie et prévenir ainsi la friction et réchauffement de la lame qui se produiraient forcément si elle était serrée. Le dos de la
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- dent est pourvu d’une rainure b triangulaire, ou en V, qui correspond avec l’épaulement triangulaire cfi du contour de l’encoclie, sur lequel cette rainure est destinée à s’adapter. Le dos de la dent a la forme d’une courbe convexe, correspondante à la courbe concave de l’encoche. De plus, le dos de la dent est pourvu à son extrémité supérieure d’un épaulement b2 formant un angle avec la courbe et à angle droit avec le dessus de la pointe; de sorte que, lorsque la dent est en place, sa forme coïncide avec la courbe A' du pourtour de la scie. L’épaulement A2 est destiné à buter contre l’épau-lement a\ et aussi il est pourvu d’une rainure b3 creusée à angle droit et aqui est destinée à recevoir le tenon de forme correspondante «2, formé sur l’épaulement a'. L’extrémité inférieure de la dent a un angle D qui doit entrer dans l’encoche G de la queue. Bien qu’il soit destiné à venir en contact avec les faces de cette encoche, cet angle a les faces plates sans tenon ni rainure. La face de la dent qui doit se trouver en contact avec la queue a une entaille circulaire E qui, dans sa plus grande partie, a une surface plate, mais qui, près de son extrémité supérieure, est pourvue d’une petite rainure e, de préférence en forme d’angle droit. Cette rainure est destinée à recevoir une oreille f de la queue. La queue a un contour généralement courbe ou en forme de demi-lune; son arête extérieure est courbe également afin de former une gorge continue en rapport avec la face Concave extérieure de la dent. La face inférieure de la queue qui doit reposer dans l’encoclie est creusée en rainure triangulaire G qui doit s’adapter sur le V de l’arête de l’encoche A, comme la rainure correspondante cle la dent. L’extrémité supérieure de la queue a une saillie arrondie destinée à rentrer dans l’entaille concave E de la dent. A l’extrémité de cette saillie arrondie se trouve la petite oreille y dont j’ai parlé tout à l’heure, et qui pénètre dans la petite rainure e de la dent. L’oreille f doit être de forme convenable pour s’adapter solidement et facilement dans cette petite rainure. En outre, l’extrémité supérieure de la queue F est pourvue d’une encoche G, dont les côtés h et h' sont plus ou moins courbes, et l’angle D de la dent pénètre librement dans cette encoche G, comme on le voit dans le dessin n° î. L’angle D ne touche pas les côtés de l’encoche , mais y pénètre simplement sans avoir contact avec ses faces, de sorte qu’un petit espace est laissé non seulement entre les côtés de l’angle D et les faces h et h' de l’encoche, mais il y a encore une petite distance entre l’extrémité de l’angle et la pointe de l’encoche.
- L’ensemble du système de M. Brooke paraît donner une excellente scie,
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- ayant beaucoup de pénétration et fournissant un travail rapide et régulier. L’adhérence de la dent et de la queue à la lame est complète; la dent offre une grande résistance par l’appui quelle prend sur le petit épaulement a! et par ses points de contact avec la queue, points de contacts multiples et consolidés par les saillies, tenons et rainures qui les réunissent. L’outil I (montré dans le n° 7) a une lame i en forme de tourne-vis à une extrémité, et a l’autre, deux axesif fixés sur une espèce de palette. Il est employé pour enlever la dent et la queue de leur position dans l’encoche de la scie. Pour cela on pose l’un des axes i' dans le trou C de la queue, et Ton fait glisser la dent et la queue dans la direction de la pointe et, une fois que la dent a dépassé cette pointe, elle s’enlève facilement.
- Le brevet de M. Isaac S. Wilson, de Cedar Gap (Missouri), diffère absolument de ceux que je viens de décrire, car il a pour but non seulement de scier la pièce de bois, c’est-à-dire de la diviser simplement, mais encore de raboter les faces séparées par la scie. Il consiste dans l’emploi alternatif de deux dents de forme différente, que je vais examiner rapidement et qui sont représentées par les divers numéros de la figure k 7. Le n° 1 est une vue de côté d’un tronçon de scie circulaire, établie suivant le système de M. Wilson; ce tronçon porte trois dents à raboter, dont une, celle du milieu, a son tranchant sur la face tournée vers l’observateur, et les deux autres sur la face opposée. Le n° 2 est une vue en perspective d’une dent à raboter, telle quelle est avant d’être affûtée. Le n° 3 est une vue en coupe d’une pièce de bois, montrant le travail fait par la lame de scie et par la dent à raboter. Dans ce dessin on remarquera que la dent encastrée a moins d’épaisseur que le corps de la scie. Le n° k est une vue en perspective d’une portion de scie circulaire, avec des parties en coupe montrant la manière dont les dents encastrées sont fixées dans la lame et montrant aussi une dent encastrée plus mince que le corps de la scie. Le n° 5 est une vue en perspective de l’encoche dans laquelle les outils à raboter sont placés et assujettis, comme je l’indiquerai ci-après. Le n° 6 est une vue en perspective de l’outil à raboter affûté et prêt à être employé. La lame de scie circulaire 1 est de construction courante et elle est pourvue de dents encastrées 2 ; ces dents 2 sont maintenues à leur place dans les encoches de la lame au moyen cl’une queue ou pièce métallique demi-circulaire 3 , suivant le système habituel. Le n° 2 nous a montré l’outil à raboter tel qu’il est fabriqué, et le n° 6, le même outil affûté et prêt à servir. Il a alors la
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- forme et les contours qu’il est utile de lui donner. Cette dent à raboter est formée de la partie travaillante et d’on support 6 qui doit s’appuyer sur la lame; ce support se termine par une partie arrondie 7, et ses côtés, des entailles 8 demi-circulaires. Le tranchant de l’outil est formé d’une partie droite 10, de deux parties inclinées 11 et d’une partie courbe et
- N° i.
- Z
- OV3
- Dents mobiles de scie I.-S. Wilson.
- î. Vue de côté d’un tronçon de scie circulaire.
- 2. Vue en perspective d’une dent à raboter.
- 3. Vue en coupe d’une pièce de bois.
- b. Vue en perspective d’une portion de scie circulaire.
- 5. Vue en perspective de l’encoche.
- 6. Vue en perspective de l’outil à raboter.
- évidée 12. L’épaulement 6 de l’outil est de même épaisseur que la lame de scie 1. La forme de la dent destinée à raboter étant bien déterminée, je vais indiquer la manière dont elle est fixée sur la lame. Il existe sur cette lame ùne encoche, représentée à part par le n° 5, et dans laquelle se place la dent destinée à raboter; cette encoche a une saillie ronde 15 qui rentre dans l’entaille 8 correspondante, et le pied arrondi 7 du support se place dans la concavité 16. De l’autre côté, la dent est maintenue par la queue ou pièce demi-circulaire 3, dont le tenon arrondi 13 s’adapte exactement dans l’entaille 8 située sur la face opposée à celle qui s’emboîte avec le tenon 15. On voit donc que la dent pour raboter est maintenue solide-
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- ment, étant prise d’un côté dans le corps de la scie et de l’autre poussée par la queue demi-circulaire. En regardant le n° 6, on voit de suite que les arêtes 10 et 11 du tranchant 9 de l’outil à raboter 5 se projettent en dehors du pied delà dent et, par conséquent, en dehors de la lame avec laquelle le pied fait corps. Ces outils à raboter couperont donc un trait plus large que le trait primitif fait par la dent à scier. On place les outils à raboter de telle façon qu’alternativement leurs taillants soient sur l’un ou l’autre côté de la lame, de sorte que les faces des pièces débitées soient rabotées toutes les deux. On remarquera cette alternance en regardant le n° î, où au milieu se trouve une dent rabotant sur une face, et, à chaque extrémité, une dent rabotant sur la face opposée. Les pointes des dents encastrées 2 dépassent un peu les tranchants des lames des outils à raboter, ou, pour mieux m’expliquer, le cercle décrit par les pointes des dents encastrées a un plus grand diamètre que le cercle décrit par le tranchant des outils à raboter.
- M. Wilson conseille aussi d’employer, contrairement à l’usage habituel, des dents encastrées plus minces que la lame de scie, comme cela est indiqué dans les numéros 3 et 4 ; les outils à raboter élargissant le trait et permettant à la lame de se mouvoir librement. En employant les dents à raboter, il n’est pas nécessaire de leur donner une saillie trop forte, il suffit que les tranchants dépassent légèrement les faces de la lame. Tel qu’il vient d’être décrit, ce système est appliqué aune scie circulaire; il n’y aurait aucun motif pour ne pas en généraliser l’emploi dans la construction des scies a ruban ou de n’importe quelles autres scies.
- Le système de M. George Whitfield Mallette, deTrenton (New-Jersey), représenté sur la figure 48 et breveté en date du 28 février 1893, a aussi pour but l’application de deux dents différentes, alternées entre elles, dont Tune a pour but de raboter les faces de la pièce de bois partagée par la scie. Le n° 1 est une vue de côté cl’une portion de la scie, montrant en A les dents destinées au rabotage des faces et, en B, des dents ne faisant que scier. Le n° 2 est une coupe des dents les montrant telles quelles se présentent dans la pièce à débiter. Les mêmes lettres se rapportent, bien entendu, dans les deux numéros aux parties semblables. Ici les dents, soit qu’elles soient destinées à scier, soit qu’elles soient destinées à raboter, remplissent à elles seules les échancrures faites dans la lame - sans qu’il soit besoin d’une petite pièce supplémentaire pour les maintenir. Le pourtour de l’échancrure en DEF a une arête en forme de V qui rentre dans
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- une rainure de meme forme existant dans le pourtour de la dent. Lorsque la dent est mise en place, on la serre au moyen de la goupille H. La dent A, comme le montre le n° 2, a deux arêtes parallèles, séparées entre elles sur le dessus de la dent par une rainure ; elle est naturellement plus large que toute autre partie de la scie, puisque c’est elle qui a pour but de planer ou raboter les faces de la pièce qui est sciée ou séparée par la dent pointue B. La dent A est arrondie dans le sens suivant lequel elle doit tourner, afin
- que ses arêtes, en pénétrant dans le bois, n’arrachent ni ne grattent le bois comme le feraient des dents carrées, mais quelles aient au contraire une coupe régulière. La dent B est en forme de petit ciseau, comme toutes les dents en usage dans les scies de ce genre; sa pointe est légèrement en arrière de la ligne formée par les arêtes extrêmes de la dent arrondie, afin de couper la matière laissée entre elles. Le n° 2 montre les arêtes cc de la dent arrondie, et, par deux petites lignes en pointillé, la position de la dent pointue suivante. Les arêtes tranchantes étant sur la même ligne, la scie ne vibre pas en travaillant et laisse une surface très lisse et, pour ainsi dire, rabotée sur chaque face de la pièce de bois débitée par elle. Dans ce système, la dent raboteuse travaille sur les deux faces séparées par la scie, contrairement au brevet précédemment décrit, oii les dents raboteuses étaient placées alternativement pour raboter une des faces sciées seule*-ment.
- M. Lenard Eli Dean, de Vancouver (Canada), a fait breveter à la date du 21 mars 1898 un type de denture pour scie à débiter dont l’idée est réellement intéressante, car elle est disposée pour couper tant à l’aller
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- qu’au retour. Les dents sont de même forme, mais alternativement opposées Tune à l’autre. La figure 49 est une vue en perspective de la scie, montrant l’opposition alternative des dents et la forme de la denture, qui peut être employée dans les scies à main, dans les scies à débiter de tout genre, droites, circulaires, à ruban, etc.; mais l’intérêt quelles peuvent présenter n’existe que pour les scies animées d’un mouvement de va-et-vient; il est
- donc nul pour une scie circulaire. Ces dents sont séparées par des intersections ou gorges, 3 ; chacune d’elles a les bords taillés en biseau, et alternativement ces biseaux sont pour une dent sur la face droite de la scie et pour la dent suivante sur la face gauche. Chacune des dents est entaillée en triangle de façon à former deux
- Fig. A g, —Vue perspective de dents.
- dents plus petites, 4 et 5 ; ces petites dents n’ont pas la même inclinaison ni la même forme, l’une que l’autre ; les dents 4 sont plus courtes et plus larges que les dents 5, qui font saillie sur elles et tracent le trait de scie. Les biseaux de chaque paire de dents 4 et 5 sont sur la même face de la lame, étant les prolongements des biseaux de la grande dent dont elles font partie. Comme je l’ai dit tout à l’heure, les biseaux des grandes dents sont, alternativement à chaque dent, taillés en sens inverse, comme il est facile de s’en rendre compte parla figure 49. Ce mode d’affûtage permet à la scie de bien couper dans les deux sens de son mouvement. Les bases des gorges 3 étant alternativement en biais à leurs angles opposés facilitent le dégagement de la sciure dans les deux sens du mouvement de la scie; les avantages de ce système de denture me paraissent assez visible pour rendre une plus longue description inutile.
- Avant de clore ce chapitre, je vais revenir sur les dents encastrées et en citer encore trois types un peu plus anciens, mais qui me paraissent avoir aussi leur mérite.
- La denture imaginée par M. R. W. Kellen, d’Albion (Californie), est formée, selon le système habituel, de deux pièces : une dent proprement dite et la queue destinée à la maintenir dans l’encoche. La figure 5o montre dans son n° 1 un fragment de la scie, avec la dent et la queue mises à la
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- place quelles doivent occuper; dans son n° 2, une vue en perspective de la
- dent seule; et dans le n° 3', une vue en perspective de la queue. Le dos de la dent et de la queue, destiné à s’ajuster contre la lame, est courbe et muni d’une rainure en V ; l’extrémité de la dent, comme on le voit dans le n° 2 et la face opposée au dos sont coupées en forme d’S et s’ajustent dans la partie correspondante de la queue, taillée de même forme; de plus, un petit tenon, placé à l’extrémité supérieure de la queue, rentre dans une mortaise préparée dans la dent; l’em-
- Fig. 5o. — Dent mobile de scie.
- 1. Fragment de la scie. — 2. Vue perspective placement en est indiqué par un poin-dela dent. — 3. Vue perspective de la queue. ..n , 1 „ i n i i ,
- tille sur le n 1 ; de cette façon, la dent ne peut s’échapper tant que la queue est à sa place. Pour maintenir le tout, on enfonce un rivet ovale A dans le petit espace laissé vide entre la lame et la queue.
- La scie à dents encastrées de M. Benjamin F. Day est formée, comme le montre la figure 51, d’une lame dans laquelle sont taillées des encoches
- 51. — Scie à dents encastrées.
- étroites et profondes, dont le fond est arrondi; le pourtour de ces encoches est taillé en V pour former languette ; sur un des côtés de ces encoches il existe deux petites entailles demb-circulaires A et A'. La dent à encastrer,
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- représentée sur le côté gauche de la figure, est d’une seule pièce; elle est pourvue aussi d’une encoche demi-circulaire B pouvant correspondre à l’encoche A', et sur son pourtour il y a une rainure en V, correspondant à la languette de meme forme qui se trouve autour des encoches. La dent est maintenue en place par un rivet qui se place dans le trou rond formé par les entailles B et A'. Mais le mérite de ce système consiste dans le moyen d’ohvier à l’usure des dents, ou plutôt de les allonger en employant une petite pièce que l’on voit aussi sur le côté gauche de la figure; cette petite pièce ou allonge est munie d’une rainure en V, comme celle de la dent, dans la portion de son pourtour qui doit poser contre la lame, et d’une languette de même forme dans la partie qui supporte la dent, puisque celle-ci a une rainure sur tout son pourtour. Pour allonger la dent on n’a donc qu’à mettre cette petite pièce dans le fond de l’encoche, puis, la dent devenue trop courte, l’entaille B se trouve alors en face de l’entaille A, et ce sont elles qui reçoivent le rivet.
- A A'
- La scie de M. C.-J. Wilson, de Knoxville (Tennessee), attire surtout l’attention parla forme donnée à la partie coupante de la dent, représentée de
- face et de côté par la figure 5 2. Cette dent porte en avant le bec B, en forme de ciseau usité dans presque toutes les dents de scie, et, en arrière de ce bec, deux petites lames arrondies et tranchantes placées chacune sur une des faces plates de la dent; ces petites lames sont en dedans taillées obliquement et en dehors font légèrement saillie sur les faces de la dent dont elles sont le prolongement, comme le montre la vue en coupe à gauche de la figure. Elles ont pour but de rendre la coupe plus douce et plus lisse et cl’empêcher la scie de produire autant de poussière. Ces deux lames dépassent la pointe de la dent, c’est-à-dire tracent une circonférence un peu plus grande que celle décrite par la pointe B, comme le montre l’arc de cercle pointillé sur la figure.
- Fig. 5a.— Dent mobile de scie C.-J. Wilson.
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- L’encoche de la lame et la partie cle la dent qui doit y rentrer ont une forme presque circulaire; le pourtour de l’encoche est taillé en forme de V pour former languette, et le pourtour de la dent a une rainure de même forme; toutes deux sont enlevées de C à D et de E à F, afin de permettre la mise en place et l’enlèvement de la dent, en la faisant tourner légèrement dans le sens CB. Un rivet F, qui pénètre dans un petit trou formé par des entailles dans la lame et dans la dent, maintient une fixité absolue.
- Il semble que je me sois étendu bien longuement sur les scies à dents encastrées, mais il m’a paru intéressant de montrer la place importante quelles occupent aux Etats-Unis dans la fabrication des scies, et d’attirer l’attention sur le grand nombre d’inventions ayant pour but de les perfectionner et de les approprier à des travaux variés.
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- DES MACHINES A MORTAISER.
- J’aurais pu diviser ces machines en diverses classes, suivant la forme de l’outil employé à creuser ou percer le bois, mais il m’a paru plus simple de parler successivement des diverses machines à mortaiser américaines qui m’ont le plus frappé, sans chercher à en faire des catégories.
- La Défiance Machine Works, de Défiance (Ohio), exposait une machine automatique à percer et à mortaiser à double ciseau (fig. 53), qui me paraît réellement nouvelle et la première construite de ce type. Elle peut faire dans les bois durs ou tendres des mortaises de un huitième de pouce ( o m. o o 3 ) à un demi-pouce (om. 012 1/2) de largeur, et de un huitième de pouce (0 m. oo3) à six pouces (0 m. 1 5o) de profondeur. Ces dimensions sont celles qu’exige ordinairement le travail des bois employés dans la construction des voitures, wagons, meubles, machines agricoles, etc. La commande se fait par la partie supérieure de l’outil et les deux barres porte-ciseaux sont disposées symétriquement en face de la colonne.
- L’appareil à percer est une boîte en fonte, qui recouvre également les engrenages.'La mèche est sur la même ligne que les ciseaux, de sorte qu’il suffit de pousser la pièce d’un outil sous l’autre. La table sur laquelle se pose la pièce à travailler est munie d’un serre-joint qui sert à maintenir cette pièce. La console sur laquelle repose la table est fixée au bâti, mais peut s’élever jusqu’à la hauteur des outils à l’aide d’une came agissant sur, un rouleau à friction. L’embrayage à friction du haut de la machine est relié à un levier au pied; on n’a donc qu’à appuyer le pied sur ce levier pour mettre en marche les barres porte-ciseaux et à élever la table portant la pièce jusqu’à ce que le ciseau ait atteint la profondeur que l’on veut donner à la mortaise.
- La mortaise peut se faire soit oblique dans tous les sens, soit parallèle aux faces de la pièce travaillée, soit enfin oblique à un bout et perpendiculaire à l’autre extrémité.
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- Fig. 53. — Machine automatique à percer et à mortaiseï
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- La machine à mortaiser le bois de MM. H. Berry et Lyman O. Orton appartient à la catégorie de machines dans lesquelles un outil, animé cl’un mouvement de rotation, enlève un noyau circulaire, tandis que les coins et les angles sont coupés par un ciseau tubulaire. Les copeaux sont entraînés, par l’intérieur de cet outil tubulaire, par le mouvement de rotation de l’outil intérieur qui affecte la forme hélicoïdale.
- Je vais donner la description de cette machine, ce qui permettra déjuger quels perfectionnements ont été réalisés dans le mécanisme servant tant à maintenir et à actionner les outils servant à mortaiser, qu’à faire avancer la pièce de bois.
- La figure 5A donne l’élévation, et la figure 55, une vue en plan de la
- Fig. 5A — Machine à mortaiser le bois (élévation).
- machine. Les mêmes lettres désignent dans les deux figures les parties correspondantes.
- A est le bâti principal de la machine, sur lequel sont montées les diverses parties.
- B est une coulisse ou chariot pouvant glisser sur le montant ou console G, à l’aide d’un volant à main E convenablement disposé. Pour faire coulisser le chariot, on dispose, sur l’arbre du volant E, un pignon pouvant engrener avec une crémaillère fixée sur le chariot, le pignon et la crémaillère étant cachés derrière la coulisse.
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- F est une seconde coulisse ou chariot pouvant glisser horizontalement sur le chariot B. Elle supporte l’arbre G ainsi que le couteau fixe H qui reçoit à l’intérieur la mèche tournante H' (cette dernière mèche est indiquée en pointillé dans la figure 54). A l’autre extrémité du bâti A se trouve monté le chariot J qui reçoit la pièce de bois. Ce chariot est également composé, c’est-à-dire qu’il a un mouvement longitudinal sur le bâti A et un mouvement d’équerre au moyen d’un second chariot K, sur lequel
- Fig. 55.— Machine à mortaiser (coupe).
- est fixée la pièce de bois à l’aide d’un serre-joint. Derrière le chariot J se trouve une forte vis N' qui forme un about solide contre la poussée du ciseau H. Cette vis est située dans un plan horizontal tel que sa position correspondra presque toujours à la position de l’arbre G et du ciseau H dans le même plan vertical ; c’est pourquoi la ligne de butée du chariot F est toujours le plus près possible de la ligne de la vis N'. C’est également par cette vis que se fait la course d’avant et d’arrière du chariot J, suivant les dimensions de la pièce de bois L et la profondeur de la mortaise à faire. La vis est garnie d’un coussinet ou écrou N disposé dans le montant O, et son mouvement de pression s’opère par le volant à main P, à l’aide de l’arbre Q et des roues dentées droites R qui actionnent le coussinet N. Les montants C et O sont reliés ensemble par un arbre solide ou entretoise S, ce qui empêche toute déviation par la tension qui se produit lorsque le
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- ciseau pénètre dans la pièce de bois L. Le mouvement de retour du chariot F, clu ciseau H et de là mèche H7 s’opère directement par la commande. Le mécanisme moteur consiste en deux poidies d’embrayage reliées, par un engrènement à vis sans fin, en R' à l’arbre vertical U et au long pignon denté V. Ce dernier est fait à un diamètre suffisant pour que la crémaillère qui se trouve à l’arrière du chariot F puisse engrener avec lui dans toutes les positions et à n’importe quel point de la course de la cuirasse B sur le montant C. Les poulies T et T' sont mues dans des directions opposées par des courroies convenablement disposées et qui ne figurent pas sur les dessins. Elles sont en outre embrayées par des accouplements Y' et Y', situés entre elles, ces accouplements étant actionnés au moyen d’une tige horizontale à, qui peut faire pivoter un bras mobile entre les embrayages et déplacer l’un ou l’autre à volonté. W est un levier à poignée vertical relié directement à la tige b par l’intermédiaire d’un second levier plus court. Le levier W sert à communiquer à la tige à, c’est-à-dire aux accouplements Y' et Y', un mouvement d’arrêt et de mise en marche et, par là, un mouvement de va-et-vient au chariot F et à l’outil. Sur la tige b se trouvent deux bagues d’arrêt aa ajustables sur cette tige et pouvant s’y fixer à n’importe quel point. Parallèlement à la tige b est une barre c ayant à l’une de ses extrémités une série de dents ou entailles comme une crémaillère et cpii engrènent avec un pignon horizontal cl calé sur l’arbre vertical U, lequel arbre, comme nous l’avons vu plus haut, porte également le long pignon denté Y. Le pignon cl a un diamètre plus grand que le pignon Y. Sur la barre c se trouve un taquet à oreille e fixe qui vient buter contre l’une ou l’autre des bagues d’arrêt aa qui, ainsi que nous l’avons vu , sont fixées sur la tige è; ce contact du taquet à oreille cl et de la bague a se produit lorsque la barre c glisse. Les deux pignons Y et cl étant tous les deux sur le même arbre, il est évident que lorsque l’arbre U tourne, le chariot F et la tige b reçoivent un mouvement coïncidant; mais le pignon cl étant d’un diamètre plus grand que le pignon V, le mouvement du pignon cl sera plus rapide que celui du chariot F, ce qui amènera un arrêt soudain lorsque l’outil aura atteint la profondeur désirée dans la pièce de bois L , ce qui arrêtera également la course de retour lorsque l’outil sera sorti de la mortaise.
- Le levier à poignée W sert à mettre en marche les embrayages Y'YL La barre c glissant par suite de son engrènement avec le pignon d, le taquet e marche en même temps jusqu’à ce qu’il vienne buter contre l’un Comité 15. — n. 5
- nil'IUUERIE NATIONALE.
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- des arrêts a et, en occasionnant un mouvement de la tige b, débraye l’un des accouplements Y' ou Y'. C’est alors que l’on fera usage du levier W; l’ouvrier saisira la poignée et lui imprimera un mouvement, ce qui fera avancer la tige dans la même direction jusqu’à ce que l’autre embrayage Y' soit engagé. Le mouvement de la barre c sera alors renversé et son retour se fera jusqu’à ce que le taquet e, qui lui est relié, vienne buter contre l’autre collier a, renverse ainsi le mouvement de la tige et débraye l’autre accoin plement Y'. En d’autres termes, le levier W embrayera les deux accouplements Y' et Y' successivement et la barre c agira pour les débrayer.
- L’arbre principal ou mandrin G est actionné par la poulie I; la courroie traverse la console G et passe d’abord autour des poulies folles C'. Celles-ci changent sa direction qui, de verticale qu’elle était, devient horizontale j et assurent en même temps sa tension pendant le mouvement de monte et baisse du chariot sur la console C. Les poulies folles sont supportées par un bras pouvant osciller et contrebalancé par un poids, comme l’indique le dessin, et qui sert à maintenir la tension de la courroie uniforme. La course longitudinale de la pièce de bois L se fait par le levier X, le pignon Y et une crémaillère dentée au bas de K. Cette course peut être réglée par des lignes ou marques sur la pièce L; mais, dans le cas où l’on aurait à faire un travail uniforme, on réglerait cette course par des taquets suivant la nature du travail.
- La cuirasse B est contrebalancée par des bandes flexibles DD qui passent sur des poulies en haut de la console et auxquelles sont attachés des poids circulant à l’intérieur de cette console. La course verticale de B et la position latérale des mortaises dans la pièce de bois L sont déterminées par un système de taquets Z2 sur les tiges Z et contre lesquels s’engage le chien Z', ainsi qu’on peut le voir sur la figure 54. Ces taquets Z2 sont tout simplement des colliers ajustables du haut en bas des tiges (voir fig. 54), et qui peuvent se fixer à n’importe quel point à l’aide de vis de serrage, de sorte que, lorsque le chien Z'oscille soit à droite, soit à gauche, suivant le cas, il reste toujours dans le plan du mouvement vertical des arrêts Z2. C’est ainsi que s’opère le mouvement de monte et baisse de la cuirasse, chacune des tiges Z correspondant à une position ou course latérale du chariot B et du ciseau II, ainsi qu’à la largeur de la mortaise ou à sa position latérale dans la pièce de bois L. Ces tiges sont solidement fixées à la cuirasse B. Chacune d’elles est pourvue de deux des taquets Z2, mais il est évident que le nombre des tiges Z, aussi bien que des taquets Z2, peut être
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- modifié suivant les exigences du travail et être augmenté ou diminué en conséquence, de même qu’il peut également y avoir plusieurs chiens Z', s’ils sont nécessaires. Le chien Z' pivote convenablement sur la console C et peut osciller horizontalement entre les tiges verticales ZZ afin de se trouver prêt à buter contre les colliers de l’une ou l’autre tige, suivant le cas (voir fi g. 5 A). Supposons donc que le chien Z' se trouve tourné à droite, comme l’indique cette figure. Les taquets Z2 sur la tige de droite Z heurteront le chien Z ' dans les mouvements de monte et baisse du chariot B, ce qui donnera deux positions pour le ciseau H, l’une lorsque le chariot B est en haut de sa course, l’autre lorsqu’il est en bas. Ceci, cependant, n’est pas suffisant pour tous les usages; c’est pourquoi il y a une seconde tige portant les deux autres taquets en question. Lorsque le chien T oscille ou tourne donc dans l’autre sens (c’est-à-dire à gauche), alors les colliers ou taquets sur la tige de gauche Z donnent deux positions de plus pour le ciseau H, une lorsque le chariot B est à la plus haute position de sa course, l’autre lorsqu’il est à la plus basse. Les deux positions données par l’arrangement des taquets Z2 sur la tige de droite Z sont en effet différentes des positions données par l’autre tige et ses taquets, tous ces colliers étant convenablement disposés pour permettre ces divers mouvements.
- J’ai donné, peut-être avec trop de détails, la description de la machine à mortaiser le bois de MM. Lucien Berry et Lyman 0. Orton, mais je trouve que cette machine méritait d’attirer l’attention par l’ensemble de ses dispositions.
- La Egan Company, de Cincinnati (Ohio), possède toute une série de machines verticales, au moteur, à mortaiser le bois. Ces machines sont toutes d’un type identique, mais elles sont de forces diverses et appropriées à des usages différents. Elles peuvent servir de mortaiseuses ordinaires, ou se changer instantanément en mortaiseuses à ciseau carré, ou bien en même temps combiner les deux machines. On peut juger de leur forme générale parla figure 56, qui représente le n° 2 1/2. Ces machines sont montées sur un bâti formant colonne, de section rectangulaire; ce bâti est creux, mais il a de nombreuses entretoises ou cloisons venues de fonte, et est assez solide pour permettre de demander à chaque machine le maximum du rendement indiqué. Le mandrin porte-ciseau fonctionne comme dans les autres machines et glisse dans un manchon â collet conique en bronze ; la partie supérieure de ce manchon est maintenue par un support, de sorte
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- Fig. 56. — Machine verticale à mortaiser Egan.
- que le mandrin porte-ciseau ne peut avoir aucune déviation; on peut donc demander à ces machines un travail très précis. Le mouvement de relevage automatique du ciseau s’opère au moyen d’une pédale; le ciseau resté rigide et se relève lorsqu’il est arrivé à la profondeur à donner à la mor-
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- taise. La commande se fait par la poulie placée au sommet clu bâti, dont l’arbre porte un excentrique auquel est fixée la bielle qui actionne l’outil à mortaiser. Le porte-ciseau de ces machines est pourvu d’un mouvement réversible automatique. Le n° 1 est une machine avec table pour mortaiser les bois servant à la confection de portes, fenêtres, etc., mais elle n’est pas munie d’appareil pour percer. La table pivote afin de permettre de mortaiser sous n’importe quel angle. Le mouvement de monte et baisse de la table se fait par une vis et un volant, et par une pédale.
- Le n° 2 n’offre avec le n° 1 qu’une seule différence ; la table porte un chariot mobile muni d’une crémaillère, qui engrène avec un pignon mis en mouvement par un petit volant de manœuvre placé à portée de la main en avant de la table; on peut donc sans desserrer la pièce, fixée sur le chariot par un serre-joint, faire passer n’importe quelle de ses parties sous l’outil. La table pivote bien entendu comme dans le numéro précédent.
- Le n° 2 1/2 que représente la figure 56 est de même force que le n° 2, dont il a toutes les dispositions. Il porte en plus un appareil spécial pour percer. Gomme on peut le voir sur la figure, cet appareil est commandé par un petit arbre placé sur le côté du bâti; ce petit arbre est muni à son extrémité opposée à l’appareil de deux petites poulies, une fixe, l’autre folle ; ces deux poulies sont reliées par une courroie à une poulie montée sur le même arbre que les poulies mettant en mouvement l’outil mortai-seur. La tige ou arbre vertical portant l’outil à percer est fixée à un levier portant en avant une poignée et articulé sur une tige munie d’une fourchette. Lorsque l’on veut percer, la pression de la main sur la poignée clu levier fait descendre l’arbre porte-foret et pousse en même temps la courroie sur la poulie fixe, ce qui donne le mouvement de rotation au foret. Dès que l’on vient à lâcher la poignée, le contrepoids entraîne le levier et amène immédiatement le débrayage delà courroie et, par cela même, l’arrêt du mouvement de rotation.
- Le n° 3, qui est un modèle plus fort, a également une table s’inclinant pour permettre de mortaiser sous différents degrés, et munie aussi d’un mouvement transversal; le mouvement de monte et baisse de la table se fait au moyen d’une pédale; le réglage de ce mouvement a lieu par une vis munie d’un volant de manœuvre. L’appareil à percer fonctionne comme dans le numéro précédent. La seule différence de construction réside dans le placement du mouvement de commande ; les poulies, au lieu d’être placées sur le haut du bâti, sont fixées en bas et derrière ce bâti.
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- Fig. 57. — Machine à mortaiser et à percer au moteur.
- Le n° 4 est une machine à mortaiser et à percer au moteur, avec course réglable au moyen d’un secteur à contrepoids, articulé sur la tige qui ac-
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- tionne le mandrin porte-ciseaux, comme le montre la figure 67. Le mouvement de monte et baisse de la table se fait par vis et volant, et le mouvement transversal de cette même table, par crémaillère et volant. Ce numéro se construit aussi avec une modification qui le rend spécialement apte au mortaisage des moyeux de roues; pour cela, la table est munie de deux
- poupées ou contre-pointes et d’un diviseur pour le mortaisage des moyeux; c’est ainsi que le montre la figure by. La course de l’outil se règle par un levier à contrepoids et une pédale. Le mouvement réversible est également automatique.
- Le n° 5, spécialement créé pour le travail des pièces de machines agricoles, de wagons et de tramways, diffère du précédent en ce que le porte-ciseaux fait un demi-tour chaque fois que l’arbre monte. Il se fait aussi avec appareil entre pointes et diviseur pour le mortaisage des moyeux de roues; dans ce cas, l’inclinaison de la table se fait au moyen d’un levier articulé.
- Le n° 6, beaucoup plus fort, est, comme les machines précédentes, machine à mortaiser et à percer; mais la perceuse est radiale et a un ravon maximum de 0 m. 45o.
- «J
- La course du porte-ciseaux se règle par pédale.
- La même maison possède aussi une mortaiseuse verticale pour le bois se manœuvrant au pied, que nous représentons sous la figure 58. Cette machine affecte une forme à peu près semblable à celle des machines au moteur que nous venons de décrire. Le mouvement de monte et baisse de la table s’effectue par une vis et un petit volant de manœuvre: elle porte un chariot ou coulisse mobile transversalement et qui est actionné par un petit volant. Le mandrin porte-ciseaux est
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- mis en mouvement par la pédale; le ressort est en bois dur. Cette petite mortaiseuse me paraît réunir des conditions de simplicité et de travail facile que je ne crois pas avoir été rencontrées j usqu’ici dans ce genre de machines.
- J’ai remarqué aussi, toujours de la Egan Company,’* deux mortaiseuses horizontales au moteur; ces deux machines emploient des ciseaux creux carrés et m’ont paru surtout applicables pour le travail des pièces de wagons , grosses machines agricoles, etc. Le n° 1 peut servir pour faire des mortaises de 3/8 de pouce (om. 009) à 1 pouce (0 m. 026) de largeur sur une
- Fig. 5g. — Mortaiseuse horizontale an moteur.
- profondeur maxima de 6 pouces (om. 156). Il est muni d’une table monte et baisse se manoeuvrant par un levier. La table est munie d’an mouvement transversal. Pour mettre en mouvement l’arbre porte-ciseaux, il suffit d’appuyer sur une pédale. Le n° 2 que représente la ligure 69 peut se faire avec ou sans perceuse auxiliaire; il peut être employé pour des mortaises de 3/8 de pouce (0 m. 009), à 9 pouces (0 m. 023) de largeur et d’une profondeur maxima de 9 pouces (0 m. 023 ). Dans cette machine, le porte-outils est actionné par engrenages et poulies à friction; la table est fixe, mais le, porte-outil est muni cl’un mouvement de monte et baisse qui fonctionne à l’aide d’une crémaillère et d’un grand volant de manoeuvre. On ne pouvait songer pour cette machine, sur laquelle on peut travailler de
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- très fortes pièces, ayant jusqu’à om. Aoo de largeur sur om. 35o d’épaisseur, à employer une table mobile. Le foret est placé dans l’intérieur du ciseau, qui est creux et carré, comme je l’ai dit ci-dessus. La table est
- Fig. 60. — Machine horizontale multiple à mortaiser et à percer.
- d’ailleurs munie d’un butoir qui lui est perpendiculaire et qui sert à maintenir la pièce à travailler ; ce butoir glisse dans deux rainures taillées dans la table et avance ou recule au moyen d’une vis et d’un petit volant de manœuvre.
- Avant de quitter la Egan Company, je citerai encore sa machine horizontale multiple à mortaiser et percer. Cette machine, représentée par là figure f>o, marche au moteur au moyen de poulies, folle et fixe, et d’un
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- grand tambour dune longueur à déterminer suivant le nombre des mandrins porte-outils. La Hauteur de ces mandrins se règle par des vis verticales munies de petits volants de manœuvre.
- La course se règle par une pédale, et le déplacement transversal des mandrins peut se faire par une vis horizontale munie d’un volant de manœuvre.
- Sur le dessin, la machine est représentée avec quatre mandrins porte-outils.
- La maison J.-A. Fay et CIC, de Cincinnati (Ohio), possède de nombreux types de machines à mortaiser le bois.
- Je citerai tout d’abord sa machine universelle à faire les tenons, que
- Fig. 61. — Machine universelle à faire les tenons J.-A. Fay.
- représente la figure 61 ; elle peut être employée pour travailler les pièces de wagons ou de charpentes.
- Le bâti, d’une seule pièce, est à col de cygne fortement échancré pour laisser passer les pièces de bois entre les lames.
- Les arbres de porte-outils sont maintenus par de doubles coquilles. Le
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- porte-outil inférieur peut être enlevé et on peut le remplacer par une scie circulaire.
- L’arbre vertical a un mouvement de monte et baisse actionné à la main et porte un outil pour couper les côtés, qui peut servir aussi pour couper le milieu des doubles tenons.
- Les arbres horizontaux peuvent avoir un mouvement analogue ou un mouvement indépendant dans le sens vertical, suivant les besoins.
- L’outil supérieur peut être muni d’une rallonge afin de pouvoir faire un des tenons plus long que l’autre. Le chariot a un mouvement automatique actionné par une vis, qui est mue par engrenages à friction à levier.
- Fig. 62. — Machine à mortaiser.
- La figure 62 représente la machine à mortaiser à mouvement automatique, rotatif et alternatif de MM. J.-A. Fay et C1C, spécialement destinée à faciliter la fabrication des meubles, instruments agricoles, fenêtres, portes, jalousies, etc., pièces où le même travail se répétant plusieurs fois, cette machine multiple peut en rendre la construction très économique. Elle peut se construire avec autant de forets qu’on le désire et en n’importe quelle longueur de banc.
- Tous les arbres porte-mèches sont mus par un tambour à l’arrière; le mouvement alternatif leur est communiqué à l’aide d’une manivelle et d’une bielle que Ton voit à l’extrémité de droite de la machine, l’autre extrémité de cette bielle étant reliée à une coulisse qui glisse dans les rainures, en V, du bâti et qui porte les poupées avec leurs arbres et coussinets. Chaque arbre peut cependant être disposé pour couper des mortaises de longueur
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- différente, jusque 1 2 pouces (0 m. 3 00) au maximum, et de n’importe quelle dimension de mèche; la course de chaque arbre étant en effet réglée au moyen de colliers formant butoirs disposés à volonté sur la tige en face de la machine et suivant la longueur de la mortaise désirée.
- La machine, telle que la représente la figure 6 2, est montée de six poupées porte-mèches, dont l’une porte un bras supérieur muni d’un second arbre, ce qui permet de faire une mortaise en dehors de la ligne des autres arbres. I/une quelconque des poupées et, si le travail l’exige, toutes les poupées peuvent être ainsi disposées.
- La table est en fer et est pourvue d’un mouvement automatique permettant d’augmenter ou de diminuer la profondeur de la mortaise suivant les diverses sortes de pièces que l’on a à mortaiser.
- Le retour de la table à sa première position se fait rapidement et aussitôt que la profondeur convenable de la mortaise est atteinte. Sa course verticale est de 8 pouces (0 m. 200) et sa course horizontale de 6 pouces (0 m. 1 5o). La pièce à travailler peut être maintenue sur la table à l’aide de serre-joints d’un desserrage facile.
- Je ne décrirai pas la mortaiseuse horizontale au moteur de MM. J.-A. Fay et C'e, cette machine, .basée sur l’emploi d’outils creux avec mèche intérieure animée d’un mouvement de rotation, se rapproche beaucoup du type de la Cie Egan dont j’ai parlé ci-dessus.
- Je m’arrêterai seulement, pour terminer ce qui concerne MM. J.-B. Fay et C'e, sur leur machine à mortaiser verticale pour construction de wagons. Cette machine, qui fonctionne au moteur, rappelle par son type général les mortaiseuses de la Cie Egan. De même que dans celles-ci, le mandrin porte-ciseau est relié par une bielle à un disque formant excentrique, monté sur le même arbre que les poulies motrices. Mais elle en diffère en ce qu’elle est munie de deux appareils à forer à arbres équilibrés, dont l’un peut s’avancer en dehors de la ligne dans laquelle se meut le porte-ciseau, au moyen d’un mouvement transversal, fonctionnant à la main, par une vis et un volant de manœuvre. La course du porte-ciseau est réglée par la pédale. La table a un mouvement de monte et baisse, par vis et volant. Elle est formée de trois pièces superposées coulissant l’une sur l’autre et donnant un mouvement longitudinal de la table inférieure, et un mouvement transversal de la table supérieure, sur laquelle la pièce à travailler est maintenue par un serre-joint.
- Nous représentons cette machine sous la figure 63.
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- Machine verticale à morlaiser Fi
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- Fig. tih. — Machine à mortaiser et scie à cliaine.
- La H. B. Smith Machine Company, cle Smithville (New-Jersey), a aussi des machines verticales au moteur à mortaiser le bois. Ces machines, d’un type identique à celles précédemment décrites, ne m’ont pas paru offrir de modifications suffisantes pour que je les décrive aussi. Suivant les numéros, elles sont ou ne sont pas munies de l’appareil pour percer.
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- Les Ateliers de Machines spéciales de Dubüqüe (Iowa) exposaient leur machine à mortaiser à scie à chaîne. Cette machine, que représente la ligure 64, est spécialement destinée au mortaisage des bois légers pour fenêtres et volets. Elle n’emploie ni ciseau plein ni ciseau creux, qui sont remplacés ici par la scie à chaîne. Cette machine est constituée par un bâti en fonte, portant une table destinée à supporter la pièce de bois à travailler. Cette table est munie d’un mouvement de monte et baisse par vis et d’appareils de serrage pour le bois à travailler. Cette machine est très pratique, au moins pour les travaux légers, et procure une grande économie de temps, car elle me paraît avoir les avantages suivants. Elle mortaise plus rapidement que les autres mortaiseuses, elle ne laisse dans la mortaise ni copeaux, ni éclats que l’on est obligé d’enlever après; il n’est pas
- nécessaire de retourner la pièce pour faire une mortaise complète; les mortaises borgnes se font aussi facilement que les mortaises complètes et sans qu’il y reste de copeaux; dans les bois résineux on n’a pas l’inconvénient habituel clc copeaux adhérant à l’outil ou aux parois de la mortaise.
- La machine brevetée de M. Paul Swieter, d’Alle-ghenv ( Pa. ), est destinée à faire les mortaises néces-sairespour la construction des escaliers. La figure 6 5 représente : i, vue en perspective de cette machine; a, coupe verticale du chariot; et 3, un croquis séparé du couteau. Le bâti de cette machine se compose de deux sections angulaires parallèles, ayant la forme d’une équerre et pourvues sur les côtés intérieurs, se faisant face, de rainures en forme de T. Au sommet de l’angle se trouve un secteur réuni par des bras aux deux côtés de l'équerre.
- i. Vue perspective.—a. Coupe verticale du chariot. 3. Croquis séparé du couteau.
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- Le chariot porte-outil coulisse dans l’espace laissé entre les deux sections et est maintenu dans les rainures en T dont nous venons de parler. Il consiste en une boîte à travers laquelle passe la vis qui fait mouvoir le chariot. Cette vis se termine par un bras dont l’extrémité peut glisser dans une rainure en T existant aussi dans le secteur.
- En avant de la boîte formant chariot porte-outil se trouve un pignon dont le moyeu est fdeté pour reposer sur la vis avec laquelle il tourne. Perpendiculairement à cette vis se trouve un arbre, traversant la boîte, sur lequel est une autre roue engrenant avec les pignons. On fait tourner cet arbre à l’aide des manivelles placées à chacune de ses extrémités pour actionner le couteau. Ce couteau est formé de deux sections dont l’une est fixe, et l’autre maintenue au chariot. De cette façon l’on peut produire une mortaise de n’importe quelle largeur ou régler la disposition des outils pour faire la mortaise plus large à un bout qu’à l’autre.
- La Cordesman Machine C°, de Cincinnati (Ohio), possède une machine à faire les tenons coniques, ou cjueues d’arondes, dont la simplicité m’a
- Fig. 66. — Machine à faire les tenons coniques.
- paru remarquable. Cette machine,représentée par la figure 66, est formée d’une table en fonte montée sur socle carré.
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- L’arbre vertical qui se trouve devant la machine supporte et actionne le mandrin porte-outil placé à son extrémité supérieure. Cet arbre est en acier et les coquilles, également en acier trempé, sont rectifiées.
- Le mouvement de monte et baisse de l’outil est produit par une vis et un volant de manœuvre placés par derrière et au-dessus de la table.
- Lorsque l’on fait fonctionner la machine, pour faire les côtés d’un tiroir par exemple, les pièces à travailler sont maintenues à leur place par des arbres excentriques. Par un mouvement en avant du levier vertical, la lame coupe le tenon ; en ramenant le levier, la planche avance automatiquement pour permettre la coupe du tenon suivant, et ainsi de suite. 11 faut appuyer sur l’arbre de devant pour changer la marche.
- Le travail produit est d’une précision parfaite et cette machine, très simple, paraît apte à rendre de grands services pour la menuiserie et l’é-bénisterie. Cette machine se fait en trois dimensions, qui permettent de travailler i3, i5 et i7pouces(o m. 3A, o m. 39, o m. A4) de largeur.
- On sera peut-être étonné que je vienne parler d’une machine à faire les tenons dans la partie de mon rapport consacrée aux machines à mortaiser, mais je le fais pour deux raisons, d’ahord parce qu’il me paraît rationnel de les placer ensemble et ensuite parce que les types intéressants de cette seconde catégorie de machines ne sont pas assez nombreux pour en faire l’objet d’un chapitre spécial.
- Je ne vois en effet, avec celui de la Cordesman Machine Company, que quelques modèles de la Egan Company, sur lesquels il y ait lieu d’attirer l’attention. Celui que représente la figure 66 bis est une machine de forme élégante et d’une grande simplicité d’organes. Son bâti forme, dans la partie supérieure, une double glissière sur laquelle montent et descendent les deux chariots porte-outils; ce mouvement s’effectue à l’aide d’une vis, surmontée d’un petit volant à main. La partie inférieure du bâti forme socle et supporte d’un côté les organes de mouvement et de l’autre un plateau vertical, dont la tranche supérieure sert de support à une des extrémités de la tahle, qui peut se déplacer latéralement en glissant sur ce plateau. Les deux chariots porte-outils ont chacun un arbre en acier, au bout desquels sont fixés les couteaux circulaires destinés à découper le bois; du côté opposé, sont deux poulies très larges et de très petit diamètre, ou plutôt deux renflements sur lesquels passent les courroies qui leur transmettent le mouvement; le petit diamètre de ces poulies donne
- Comité 15. — 11. Q
- 1M1»IU3IEIII£ NATIONALE.
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- aux outils une très grande vitesse de rotation, ce qui leur permet une coupe très lisse et très égale. Le chariot porte-outil supérieur est forme de deux parties coulissant Tune sur l’autre ; ce qui permet de le faire avancer ou reculer dans le sens horizontal, afin de pouvoir former des tenons inégaux, c’est-à-dire ayant en dessus une face plus longue ou plus courte que
- Fig. 66 bis. — Machine à faire les tenons de la Egan Company.
- la face formée par le porte-outil inférieur. Au-dessus des poulies motrices, on remarque l’appareil permettant de maintenir à la courroie aboutissant aux porte-outils une tension égale, quel que soit le point du bâti où l’on place ces porte-outils; ce tendeur est formé d’un tambour ou large poulie, monté sur un support muni d’une tige à crémaillère, que fait monter ou descendre, à l’aide d’un pignon denté, un petit volant, entraîné par un poids. La table, très solide et très légère, se meut très facilement à la main; elle est soutenue par un support, pivotant sur le devant du bâti, qui lui offre un égal appui, quel que soit le déplacement latéral dont on ait besoin. Elle est munie d’un guide longitudinal qui se fixe par des petits boulons dans des rainures faites à chacune de ses extrémités; le bois à travailler se place naturellement sur la table, de manière que son extrémité soit entre les deux porte-outils, montés ou descendus, suivant l’épais-
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- seur à couper. La table se déplaçant latéralement, sans pour cela cesser d’être d’équerre avec le bâti, puisqu’elle glisse dans la rainure du plateau vertical qui lui sert de support, l’on peut faire des tenons sur n’importe quelle partie de la pièce de bois.
- Cette machine est appropriée à toutes espèces de travaux et se fait de diverses forces et dimensions; on peut lui ajouter un troisième porte-outil vertical, qui se place comme les deux autres sur la partie supérieure du bâti et sur la face qui regarde la table; il est muni d’un mouvement de monte et baisse à l’aide d’une vis.
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- DES MACHINES A RABOTER.
- C’est encore par la description des machines de la Egan Company, de Cincinnati (Ohio), que ce chapitre débutera. Certaines maisons, en effet, ont limité leur fabrication, les unes aux machines à scier, d’autres aux machines à raboter, d’autres encore aux machines destinées à la fabrication mécanique des roues ou des tonneaux, tandis que l’on peut trouver à la Egan Company des outils destinés aux travaux les plus variés. Et si j’ai pu décrire un nombre important de machines à scier, de sa fabrication, je pourrais, si je n’étais limité, en faire autant pour les machines à raboter.
- Je commence par la machine n° 1 de cette maison, que représente la figure 67, formée d’un bâti en fonte à nervures intérieures, fondu d’une seule pièce, et portant la table, les organes de transmission et l’arbre porte-outil. La table, également en fonte, peut s’élever ou s’abaisser selon les épaisseurs de bois à raboter; elle est maintenue par des tenons, glissant dans des rainures en queues d’aronde, prises dans l’épaisseur du bâti et munies de coins, afin de permettre de rattraper l’usure. Le mouvement de monte et baisse est produit par deux vis mises en mouvement par un arbre muni de pignons et manœuvré à l’aide d’un petit volant à manivelle, placé sur le côté du bâti, sous les organes de transmission. Les coussinets qui supportent le cylindre porte-outil font corps avec le bâti et sont très longs; ils constituent par conséquent un appui solide et exempt de toute vibration; l’arbre porte-outil est en acier fondu. Afin de maintenir et d’assurer la raideur des planches à raboter, des barres de pression sont placées en avant et en arrière du cylindre ou arbre porte-outil; ces barres peuvent se relever où s’abaisser, au moyen de vis. Elles sont surtout utiles, lorsque l’on a à raboter des bois très étroits ou très minces. Des rouleaux cannelés, en acier, servent à entraîner le bois à travailler; la pression leur est donnée par les leviers, munis de poids, que l’on voit en avant du bâti, permettant par la position des poids de régler la pression à exercer sur le bois par ces rouleaux ou cylindres d’entraînement. Ces rouleaux d’entraîne-
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- ment peuvent se relever ou s’abaisser. Comme je l’ai dit, selon l’ëpaisseur des bois à travailler, il faut monter ou descendre la table. Le réglage de la position exacte à lui donner est facilité par une échelle graduée et un
- Fig. 67. — Machine à raboter n° 1 de la Egan Company.
- index, placés sur un des montants du bâti, près des poulies. Cette machine peut raboter des bois de 1/16 de pouce (0 m 0015) à 6 pouces d’épaisseur (0 m. 15) et d’une largeur maxima de 18 pouces et quart (0 m. A68). Les poulies fixe et folle ont un diamètre de 10 pouces (0 m. 26) et une largeur de 5 pouces et demi (om. iA3) et doivent faire 1,000 tours par minute pour donner au cylindre une vitesse convenable.
- La machine n° 2 est absolument de même forme et de construction semblable; elle ne diffère de la précédente que parce qu’elle permet de travailler des bois de 2A pouces (0 m. 62) de largeur. Les poulies ont les mêmes dimensions et doivent faire le même nombre de tours par minute.
- Le bâti et la table de la machine n° 2 1/2 ont encore la même dispo-
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- sition que ceux des machines précédentes; mais l’arbre porte-outil est actionné directement et, pour cela-, deux poulies, de petit diamètre et de 5;pouces ( o m. i 3) de largeur, sont calées à chacune de ses extrémités et reçoivent chacune une des courroies. Un brise-copeaux et une barre de pression placés devant l’outil, une seconde barre de pression placée derrière maintiennent la pièce de bois à travailler et lui donnent une rigidité absolue, de sorte que l’on peut obtenir des surfaces très lisses et très douces. Cette machine peut raboter des bois de 26 pouces de largeur (0 m. 67) et de 6 pouces d’épaisseur (0 m. i5). Comme dans les modèles précédents, les rouleaux d’entraînement donnent une pression plus ou moins forte, que l’on règle parla position des poids, dont j’ai parlé ci-dessus. Ce numéro de machine peut être modifié pour raboter les bois
- Fig. 68. — Machine à raboter n° a de la Egan Company.
- sur les deux surfaces opposées, et c’est ainsi que la représente la figure 68. Ce rabotage des deux surfaces opposées est un immense avantage, puisqu’il évite de faire passer deux fois la pièce à raboter sous la machine, dans le cas où l’on ne voudrait pas se contenter de ne raboter qu’une des faces. Elle est munie pour cela d’un second cylindre porte-outil, fixé dans
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- la table, mais ayant un ajustage indépendant, de sorte qu’il peut soit monter et descendre avec elle, soit être monté ou descendu seul à Taide d’une manivelle placée en dessous. Ce mouvement indépendant de monte et baisse du porte-outil inférieur est utile dans le cas où l’on désire lui donner plus ou moins de coupe, c’est-à-dire faire enlever une plus ou moins grande épaisseur de copeaux. On peut user de ce mouvement particulier de monte et baisse, même en.cours de marche;. Les cylindres porte-outils sont en acier et le mouvement leur est transmis par les larges poulies calées à leurs extrémités. L’entraînement des pièces de bois à raboter se fait par quatre rouleaux cannelés, puissamment engrenés entre eux. La pression des rouleaux placés en avant de d’outil se règle par des poids. La table s’élève ou s’abaisse, comme dans les modèles précédents, selon l’épaisseur des bois à travailler; on voit sur l’un des montants du bâti l’échelle graduée dont j’ai parlé et l’inclex fixé sur le côté de la table. Cette machine réunit de réelles conditions de solidité et de bonne confection, unies à une grande simplicité de forme et d’organes. Elle se fait aussi avec six cylindres d’entraînement au lieu de quatre.
- La machine n° 3, pouvant également raboter des bois de 6 pouces (o m. i5) d’épaisseur et d’une largeur maxima de 26 pouces (0 m. 67), est construite dans le même genre; son bâti à nervures intérieures et sa table sont de même forme; l’arbre porte-outil, également en acier, est également actionné par les deux poulies calées à ses extrémités ; l’entraînement est effectué par quatre rouleaux cannelés; la pression est donnée aux deux rouleaux placés en avant du porte-outil, par des leviers et des poids comme précédemment; le mouvement de monte et baisse de la table est le même, c’est-à-dire fait par des vis placées à l’intérieur du bâti; la table glisse dans des rainures prises dans les faces intérieures du bâti. Je ne trouve en somme entre ce numéro et le n° 2 1/2 qu’une différence; les rouleaux d’entraînement inférieurs, c’est-à-dire placés dans la table, sont d’un diamètre plus grand que celui des rouleaux placés au-dessus, et cette différence a pour but d’éviter toute rognure des extrémités des planches, défaut qui se produit souvent dans les machines à raboter.
- Avec le n° k, qui peut se faire pour raboter a4(om. 62),26(0 m. 67), 28 (om. 72) et 3o pouces (0 m. 78) de largeur, j’arrive à un modèle différent et plus robuste que ceux déjà décrits. Cette machine, représentée par la figure 69, repose sur deux bâtis creux en fonte, réunis par des entretoises, qui supportent 1 arbre porte-outil et la table. Celle-ci, maintenue
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- solidement dans des rainures prises dans les faces intérieures des deux bâtis, a un mouvement de monte et baisse, qui s’opère au moyen de vis placées» également sur les faces inférieures des bâtis et qui sont mises en mouvement par le volant de manœuvre que l’on voit à une des extrémités de la machine, entre les poids donnant la pression aux cylindres d’entraînement. Ce système d’ajustage et de monte et baisse de la table paraît être, pour ce genre de machines, le meilleur de tous ceux que l’on ait imaginés; il est facile à manœuvrer, reste placé à la portée de l’ouvrier, et donne à la table une rigidité et une fixité absolue. Le réglage des épaisseurs à raboter se fait facilement au moyen d’une échelle graduée et d’un index, comme dans les autres machines. L’entraînement se fait au moven de quatre rouleaux ou cylindres cannelés, placés deux en avant de l’outil, et deux en arrière, ils sont tous actionnés par engrenages; le rouleau supérieur placé en avant de l’outil est, en outre, maintenu fortement de façon à ce qu’il ne puisse en aucun cas se soulever à l’une ou à l’autre de ses ex-
- Fig. 69. — Machine à raboter n° h de la Egan Company.
- trémités, lorsque l’on veut enlever par le rabotage une forte épaisseur de copeaux. Chaque rouleau entraîneur supérieur peut donner une plus ou moins grande pression sur le bois; cette pression est réglée par des leviers et des poids; deux de ces leviers sont placés en avant de la machine, et deux en arrière, comme on le voit sur la figure 69. L’arbre porte-outil
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- est muni de quatre rainures, ce qui permet d’y adapter quatre couteaux travaillant à la fois; le fonctionnement de la machine est d’ailleurs tout aussi bon si l’on n’en emploie que deux. Des barres de pression sont disposées en avant et en arrière du cylindre, et agencées de façon à empêcher l’outil d’arracher les nœuds ou de rogner l’extrémité des planches.
- J’ai encore remarqué, parmi les machines a raboter de la Egan Company, les nos 8 et 9, qui sont de modèle à peu près semblable, et renferment les mêmes organes que les raboteuses dont je viens de parler; je ne vois guère à signaler qu’une différence; dans ces deux machines les cylindres d’entraînement reçoivent leur mouvement de l’arbre porte-outil, de sorte que si la vitesse de ce porte-outil augmente ou diminue, celle des rouleaux augmente ou diminue également. L’une n’a qu’un seul porte-outil et rabote la face supérieure seulement de la pièce de bois; l’autre a deux porte-outils, l’un supérieur et l’autre inférieur, et rabote les deux faces en même temps. Ici encore le porte-outil inférieur a un mouvement de monte et baisse indépendant de celui de la table, ce qui permet de changer même pendant la marche l’épaisseur de bois à enlever par l’outil.
- J’arrive à la machine à surfacer, à table sans fin, construite par la même maison; robuste et solidement établie, elle permet de raboter une longueur de bois de 60 pouces ( 1 m. 56) par minute, tout en fournissant un travail aussi lisse et poli que celui des machines à raboter proprement dites.
- La figure 70 représente une de ces machines, formée d’un bâti en fonte à nervures intérieures portant la table destinée à recevoir le bois à travailler et l’arbre porte-outil. La table est formée d’un châssis en fonte, parfaitement ajusté, qui peut s’élever ou s’abaisser comme dans les machines à raboter au moyen de vis placées à l’intérieur du bâti et actionnées par le volant de manœuvre que l’on voit sur le côté du bâti, un peu au-dessus et en arrière du porte-outii; elle est maintenue par des tenons latéraux glissant dans des rainures prises dans les faces intérieures du bâti. Une échelle graduée et un index permettent de la placer rapidement à la hauteur voulue pour l’épaisseur de bois à travailler. Ce châssis supporte la table sans fin, composée de barreaux de fer plat, reliés entre eux, et supportés à chaque extrémité : cette table sans fin passe sur deux très larges rouleaux, maintenus dans le châssis; le dessous des barreaux plats formant la table sans fin est de forme légèrement concave afin de se mieux appuyer sur ces
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- deux larges rouleaux. A chaque extrémité du châssis deux petits rouleaux, tournant librement, favorisent le glissement et l’entraînement du bois. L’arbre porte-outil est actionné directement par une poulie calée à chacune de ses extrémités; il est muni de trois lames ou couteaux; ses collets sont en acier et reposent sur des coussinets en bronze. Il est garanti par une
- Fig. 70. — Machine à surfacer.
- pièce en fonte qui le recouvre en avant de la machine, c’est-à-dire du côté par lequel arrive la pièce à raboter; cette pièce en fonte est disposée de façon à se trouver en contact avec le bois à travailler et sert à le maintenir, lorsqu’il arrive auprès de l’outil; elle fait l’office de brise-copeaux et de barre de pression. La machine est aussi munie de rouleaux de pression, l’un en avant, l’autre en arrière du porte-outil, et naturellement placés tous les deux au-dessus de la pièce de bois à travailler. Ces rouleaux sont très larges et tournent dans des coussinets surmontés de chapeaux en forme de cloche dans lesquels sont de forts ressorts ; les boutons et vis qui les surmontent permettent à l’ouvrier de donner la pression voulue aux rouleaux , et de leur faire prendre la position nécessaire, soit horizontale, soit légèrement inclinée, selon l’équarrissage plus ou moins régulier des bois à travailler. On aperçoit sur le côté du bâti l’appareil destiné à tendre la cour-
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- roie; il est actionné par une tige à crémaillère munie d’une poignée; ce tendeur, qui fonctionne d’une manière très simple et très rapide, sert à mettre la machine en marche ou à l’arrêter. Cette machine peut raboter des bois de 9 pouces ( 0 m. 2 3 ) d’épaisseur et se fait en deux largeurs, Tune permettant le passage de bois de 2A pouces (om. 62) de largeur maxima, l’autre de bois de 28 pouces (om. 72). Cette machine à surfacer se construit aussi avec une table fixe et un porte-outil mobile, c’est-à-dire pouvant s’élever ou s’abaisser selon l’épaisseur du bois à raboter. Le bâti reste à peu près le même; la table sans fin remplit l’espace intérieur du bâti puisqu’il n’y a plus de châssis mobile pouvant s’élever ou s’abaisser; l’arbre porte-outil est muni de deux plaques en fonte s’appliquant sur les faces extérieures du bâti, contre lesquelles elles sont maintenues par des pièces en fer, formant rainures, rapportées et fixées sur le bâti; des vis, placées extérieurement sur le bâti et mues par un arbre, muni de pignons, et un petit volant de manœuvre, permettent de donner à l’outil la hauteur désirée; ce réglage est, comme dans les autres machines, facilité par une échelle graduée et un index. On peut se rendre compte de la disposition du mouvement de monte et baisse du porte-outil par la figure 71, qui représente une machine à surfacer à double porte-outil dont je vais parler ci-après, mais où cette disposition est à peu près semblable. Les deux rouleaux d’entraînement, de même construction que dans la machine précédente, montent et descendent avec le porte-outil; des ressorts permettent aussi de varier leur pression. Le tendeur de courroie reste également le même. La machine ainsi modifiée rabote des bois de même épaisseur et se fait pour les mêmes largeurs de 2 A (0 m. 62) et 28 pouces (0 m. 72).
- La figure 71 représente un modèle plus fort de machine à surfacer, puisqu’il peut travailler des bois de 12 pouces (om. 3o) d’épaisseur, et se fait pour deux largeurs 26 (om.67)et 3o pouces (0 m. 78). Le bâti et la table sont de construction semblable à ceux de la machine précédente, mais il y a deux porte-outils, un fixe placé au niveau de la table et l’autre, le porte-outil supérieur, pouvant s’élever ou s’abaisser selon l’épaisseur des bois à raboter; la disposition du mouvement de monte et baisse est la même que celle que j’ai décrite pour la machine précédente. Le porte-outil supérieur est muni d’une poulie à chacune de ses extrémités. Le rouleau entraîneur placé en avant du porte-outil supérieur diffère complètement de ceux employés dans toutes les machines à raboter ou surfacer de la maison Egan, dont j’ai parlé jusqu’ici; il est, comme le montre la figure, divisé en
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- deux parties, qui sont maintenues par un ressort formé de lames d’acier de longueurs différentes, comme un ressort de voiture; ce système a l’avantage de permettre d’amener sous l’outil deux pièces de bois d’épaisseur
- Fig. 71.
- Machine à surfacer.
- différente et de les réduire à la même épaisseur. Une vis s’appuyant sur le milieu du ressort permet de varier la pression. Quant au rouleau entraîneur placé en arrière du porte-outil, on peut augmenter ou diminuer la pression qu’il exerce sur le bois au moyen de ressorts et de vis, comme pour ceux employés dans la machine précédente.
- Les machines à raboter se modifient par l’adjonction d’appareils leur permettant de bouveter les bois, c’est-à-dire de leur faire des rainures et languettes sur les tranches, en même temps que la face principale est rabotée. La Egan Company offre de nombreux types de ces machines , je vais en passer rapidement en revue quelques-uns. Celui qui porte le numéro 2 a la forme des machines à raboter représentées par la figure 68 et peut raboter des bois de 2 A pouces et quart (0 m. 63) de largeur et d’une épaisseur de i/8e de pouce (0 m. oo3) à 6 pouces (0m. 15). Le bâti en fonte est du même genre que celui de cette machine à raboter; la table en fonte est maintenue de la même façon et munie d’un mouvement de monte et
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- baisse semblable. L’entraînement se fait par quatre rouleaux cannelés engrenant ensemble et dont la pression se règle par des poids avançant ou reculant sur les leviers, toujours comme sur la figure 68. Le mandrin ou arbre porte-outil est également en acier, et les lames sont fixées au moyen de huit vis; en avant et en arrière de ce porte-outil se trouvent des barres de pression qui maintiennent le bois et empêchent qu’il ne s’arrache, permettant cl’ohtenir un travail bien lisse. Toutes ces dispositions sont communes avec les machines à raboter; il ne se trouve en plus que l’appareil porte-outil destiné au bouvetage du bois, placé sur la table, et qui, par conséquent, monte et descend avec elle; cet appareil est en acier et est •pourvu de griffes mobiles qui maintiennent la pièce de bois pendant le ba,uvetage et d’un petit appareil très ingénieux qui brise les copeaux. II permet de rainer et languetter des bois d’une largeur maxima de 1 2 pouces (0 m. Bo).
- Le numéro 21/2 peut raboter des bois de 26 pouces (0 m. 67) de largeur et de 6 pouces ( 0 m. 15 ) d’épaisseur et bouveter des bois de 1 k pouces (0 m. 36) de largeur. Ces deux sortes de travaux se font indépendamment, et la machine peut, en un instant, être disposée pour faire l’un ou l’autre travail. Je n’entrerai pas plus que pour le type précédent dans le détail de la construction; ce serait se répéter inutilement, ces machines renfermant tous les organes décrits dans les machines à raboter. Je dirai seulement que le porte-outil principal ou porte-outil à raboter, toujours fait en acier martelé et ayant une poulie à chacune de ses extrémités, a deux faces plates sur lesquelles se fixent les lames destinées au rabotage, et qu’entre ces faces plates sont deux rainures où l’on peut fixer d’autres sortes d’outils, soit pour moulurer, baguetter, faire des quarts de rond, etc.; de sorte que l’on peut se servir de cette machine pour faire les moulures. Le monte et baisse de la table, les tenons et rainures qui la maintiennent, le système d’entraînement, les barres de pression, sont ceux déjà décrits.
- Un autre modèle se fait à table fixe avec porte-outil à raboter, muni d’un mouvement de monte et baisse identique à celui que j’ai décrit pour les machines à raboter, ou encore avec deux porte-outils, l’un supérieur pouvant se monter ou s’abaisser, l’autre placé au niveau de la table, de façon à raboter les deux faces de la pièce de bois. Cette machine est formée d’un bâti en fonte, d’une seule pièce, de forme très allongée; le porte-outil supérieur est muni de deux supports qui ont une course verticale le long de la face rabotée de deux consoles posant sur le bâti; le mouvement
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- de monte et baisse s’effectue à l’aide d’un arbre, de pignons coniques et de vis. Les porte-outils a bouveter placés sur la table sont en bronze et tournent sur des arbres en acier; ils peuvent se mouvoir transversalement afin de s’approprier aux diverses largeurs de bois à travailler. Un système, récemment breveté, permet à celui qui conduit la machine de faire descendre les porte-outils à bouveter au-dessous de la table, au moyen d’un simple levier, de façon à ce que la machine soit simplement machine à raboter, et réciproquement; ce changement se fait presque instantanément. L’entraînement se fait au moyen de quatre rouleaux de 6 pouces (om. 1 5) de diamètre, solidement engrenés; chacun des rouleaux supérieurs se monte et se baisse à l’aide de vis actionnées par un arbre, qui est placé parallèlement au rouleau et au-dessus de lui, et d’un volant à main. Lorsque cette machine est munie de deux porte-outils à raboter, l’un supérieur, l’autre inférieur, la dernière paire de rouleaux d’entraînement est placée après le porte-outil inférieur, de sorte que les pièces de bois sont entièrement et complètement conduites à travers la machine, sans que l’on ait à faire sortir la dernière. Cette machine possède en outre un appareil, entièrement indépendant, pour faire des baguettes et des perles à la surface supérieure de la planche ; cet appareil a une course verticale et une course horizontale réglables à volonté et peut être enlevé ou ajouté instantanément. Un tendeur de courroies, du même genre que celui des machines à raboter, et mis en mouvement également par une tige à crémaillère terminée par une poignée, permet de mettre en marche ou d’arrêter la machine.
- Après la Egan Company et à côté d’elle, il faut citer MM. J.-A. Fay et C;°, de Cincinnati (Ohio), qui construisent une machine à raboter à double porte-outil (fig. 72 ), destinée à répondre aux exigences de ceux qui veulent raboter simultanément avec une machine de poids moyen les deux faces d’un madrier, et y produire des surfaces très lisses. Elle peut donc être employée avantageusement dans les scieries, les menuiseries, les ateliers de construction de portes, fenêtres, persiennes, chariots, wagons, etc. Elle peut raboter sur les deux faces des madriers de 2 6 pouces ( 0 m. 67 ) de largeur et de 6 pouces (0 m. 15 ) d’épaisseur. Sa construction est à peu près là même que celle des machines à raboter de la Egan Company; le bâti en fonte a la forme d’un socle carré, fondu d’une seule pièce et à nervures intérieures; la table, maintenue par des tenons dans des rainures prises
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- dans les faces intérieures du bâti, est pourvue d’un mouvement de monte et baisse, nécessaire pour raboter des épaisseurs différentes, au moyen de vis placées dans l’intérieur du bâti et actionnées par un arbre muni de pignons et un volant de manœuvre placé à l’extérieur; sa course se règle par un index et une échelle graduée. Les arbres porte-outils sont en acier
- Fig. 72. — Machine Fay à raboter à double porle-oulil.
- forgé; leurs collets ont 1 pouce 3/4 (0 m. o45) de diamètre; le porte-outil supérieur est muni de deux larges poulies placées à chacune de ses extrémités; il est donc actionné directement; chacun de ces porte-outils est muni de deux lames; le porte-outil inférieur a un mouvement de monte et baisse spécial permettant de varier l’épaisseur des copeaux à enlever.. Les rouleaux d’entraînement sont au nombre de quatre; ils sont de fort diamètre et reliés entre eux par de solides engrenages; la pression, variable à
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- volonté, leur est donnée per des poids placés à l’extrémité de leviers. Un tendeur de courroie sert à mettre en marche ou arrêter à volonté, et aussi à varier la vitesse qui peut aller de 21 ( 6 m. 51 ) à 3 6 pieds (11 m. 16) de longueur de bois raboté par minute. Des barres de pression automatique sont disposées en avant et en arrière du porte-outil supérieur. Celle qui se trouve en avant du porte-outil monte et baisse avec le rouleau entraîneur placé auprès d’elle et conserve toujours la même position relative par rapport à lui afin de faciliter le passage aux inégalités qui se trouvent à la surface de la pièce à travailler; au contraire celle qui se trouve après le porte-outil supérieur et qui est destinée à donner la pression pour le passage sur le porte-outil inférieur peut s’ajuster spécialement. Cette machine que représente la figure 72 , a, en somme, beaucoup de points communs avec les machines de la Egan Company, et presque tous les organes, sont identiques; j’ai cru bien faire cependant d’en donner la description parce qu’elle diffère par quelques détails, et paraît très bien construite, très robuste et très facile à conduire.
- MM. Berry et Orton, de Philadelphie (Pennsylvanie), ont une pelite
- Fig. 73. — Raboteuse Berry et Orton.
- raboteuse qui mérite d’être mentionnée, pour sa forme élégante et sa simplicité. La figure 73 la montre composée d’un bâti, ou socle, de forme
- Comité 15. — h. 7
- IMPRIMERIE NATIONALE.
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- carrée, aussi à nervures intérieures, et venu de fonte d’une seule pièce. Le mouvement de monte et baisse de la table se fait d’une façon très commode par un volant placé sur le côté et un peu au-dessus du bâti ; un peu au-dessous de ce volant se trouve la poignée de la tige à crémaillère du tendeur de courroies, permettant de mettre en marche ou d’arrêter; en sorte que l’ouvrier qui conduit la machine trouve tout réuni sous sa main; tous les détails de cette petite machine sont extrêmement soignés; ainsi les rainures dans lesquelles glissent les tenons de la table sont munies de coins afin de permettre de corriger l’usure; le cylindre porte-outil, en acier forgé, a ses collets trempés et reposant sur des coussinets du système breveté L-J. White représentés en détail sur le côté de la machine. Le chapeau de ce coussinet rentre dans la cage du palier et y est maintenu par deux boulons qui se placent dans les rainures ou encoches transversales que l’on voit sur le dessus de ce chapeau et de cette cage, ce qui rend impossible un ajustement imparfait. Le système d’entraînement n’offre rien de spécial et se fait par de lourds rouleaux de h pouces (om, 1 o) de diamètre. Cette machine se fait en deux grandeurs, pour raboter 2 4 ( o m. 6 2 ) et 00 pouces (0 m. 78) de largeur sur 8 pouces (0 m. 20) d’épaisseur.
- MM. J.-S. Graham et C‘e, de Rochester (New-York), ont une machine qui simultanément rabote les deux faces des madriers ou des planches, et qui fait les rainures et languettes; elle est spécialement appropriée pour les bois durs. Le bois à travailler passe d’abord sur un cylindre porte-lames inférieur, qui le rabote par-dessous, avant qu’il n’arrive au porte-lames supérieur qui le rabote en dessus. Ce cylindre est muni d’un appareil à ressort breveté, qui lui donne une pression régulière sur la planche au moment ou elle passe au-dessus de lui. Ce cylindre doit être placé de préférence à côté et en avant du cylindre porte-lames supérieur, afin que la pièce de bois lui arrive dès la sortie des cylindres entraîneurs. Les rouleaux inférieurs d’entraînement sont au niveau de la surface supérieure de la table et il en est de même du cylindre porte-outil inférieur, de façon à enlever toutes les inégalités qui pourraient se trouver à la surface inférieure de la pièce de bois à travailler, en laissant par conséquent une surface absolument unie. Le passage sous le porte-lames supérieur ne peut donc que donner une planche ou un madrier d’une épaisseur parfaitement régulière. Les porte-outils destinés à faire les rainures et languettes sur les autres faces de la planche sont placés sur les côtés de la
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- table et en avant des deux porte-outils destinés au rabotage. Avant de quitter la machine, la planche passe encore sur un dernier cylindre qui adoucit sa face supérieure et la rend absolument lisse. Ce dernier cylindre peut être au besoin utilisé pour porter des outils à moulurer. Le cylindre inférieur se retire très facilement pour pouvoir être examiné, ou si l’affûtage des lames est nécessaire. Cette machine à raboter est un peu compliquée, mais elle mérite de fixer l’attention par le fini et la qualité du travail que l’on peut obtenir avec elle; il semble qu’elle doit être particulièrement utile pour le travail des planches étroites comme les lames pour parquets.
- La figure 7k représente une machine à raboter double, c’est-à-dire rabotant les deux faces et qui, en même temps, fait les rainures et languettes et peut servir à faire les moulures. Elle est fabriquée par les Indiana
- Fig. rjh. — Machine à raboter double des Indiana Machine Works.
- Machine Works, de Fort Wavne (Indiana) et désignée sous le n° 2 1/2 de son catalogue. Le bâti est d’une seule pièce, ainsi que la table, très robuste et très épaisse. Les porte-lames pour languettes ont des coquilles de 12 pouces (0 m. 3o) de longueur et sont placés à 26 pouces (0 m. 67) de distance entre eux. Ils se manœuvrent par un volant commodément placé sous la main de l’ouvrier qui peut les rapprocher s’il s’agit de rainer et languetter des planches ayant moins de 26 pouces (0 m. 67) de lar-
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- geur. Le cylindre supérieur est en acier forgé, ses paliers sont renforcés; il est mû par deux courroies, et pour cela est muni d’une large poulie à chacune de ses extrémités. Il y a deux rainures tracées sur sa surface, afin de maintenir solidement deux lames. La machine est munie de rouleaux de pression réglables à volonté, afin que l’on puisse employer des laines de diverses formes et dépassant plus ou moins le bord du porte-lames, sans cependant que cette saillie dépasse 1 pouce (o m. 026), mais on peut aller jusque-là sans déranger en quoi que ce soit les organes de la machine ou son bon fonctionnement. Le cylindre inférieur est identique au cylindre supérieur, sauf qu’il est actionné par une courroie seulement, et qu’il est muni d’un mouvement de monte et baisse, indépendant de celui de la table. Les six cylindres d’entraînement sont très larges, sont munis de fortes coquilles et sont puissamment reliés entre eux par des engrenages, tous taillés à la fraise. La machine peut marcher à deux vitesses différentes, lune permettant de raboter 35 pieds (10 m. 85) de longueur par minute et l’autre 65 pieds (20 ni. i5). La table est munie d’un mouvement de monte et baisse par vis placées dans l’intérieur du bâti et actionnées par l’arbre terminé par un petit volant, que l’on voit sur le côté du bâti, supporté par une corne faisant corps avec le bâti. Le rouleau d’entraînement de devant est équilibré, afin de donner une pression uniforme, quelle que soit l’épaisseur de la coupe. Les arbres des porte-outils à languetter sont en acier fin et tournent dans des coquilles à graissage automatique. Ces porte-outils en bronze sont formés de trois ailes, dans lesquelles on place les lames qui peuvent s’ajuster séparément ou simultanément, soit par devant la table, soit par le côté de la machine. En enlevant les porte-outils à languetter et autres accessoires, on peut raboter sur toute la largeur de la machine; cette opération, de meme que l’opération inverse se fait très facilement en fort peu de temps. La table est munie de rainures dans lesquelles des guides peuvent se placer dans le cas où l’on a à travailler des bois étroits.
- La Rollstone Machine Company, de Fichtburg (Massachusetts), la H. B. Smith machine Company, de Smithvilie (New-Jersey), E. et B. Holmes, de Buffalo (New-York), fabriquent aussi des machines à raboter le bois, qui se rapprochent naturellement de celles que j’ai passées en revue dans ce chapitre. Je n’en ai vu aucune qui m’ait particulièrement frappé; les deux premières de ces maisons ont d’ailleurs fort peu de modèles de ces ma-
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- chines et j’ai trouvé que celles de MM. E. et B. Holmes étaient, en général, un peu compliquées, ce cpii est un défaut plus grave pour les machines à bois que pour toutes les autres, car elles sont généralement placées entre les mains d’ouvriers peu expérimentés et peu aptes à les soigner.
- M. John R. Thomas, de Boston (Massachusetts), a fait breveter à la date du k octobre 1892 un perfectionnement important dans les machines destinées à raboter le bois sur les deux faces. Les machines à raboter de cette catégorie sont généralement construites avec leur porte-outil inférieur placé en arrière du porte-outil supérieur, dans le but de faciliter l’enlèvement de ce porte-outil; la distance est même quelquefois assez grande, car, pour rendre commode cet enlèvement, il faut éloigner le porte-outil inférieur des poulies motrices, des rouleaux d’entraînement et' de leurs engrenages. Il est du reste fréquemment nécessaire d’examiner ou d’enlever ce porte-outil, soit que l’on veuille changer, ajuster ou affûter les lames destinées au rabotage, soit que l’on veuille les remplacer par des outils spéciaux pour moulurer ou faire tout autre travail. Cette disposition commune à presque toutes les machines à raboter ne présente aucun inconvénient pour la plupart des travaux cpie l’on effectue habituellement, mais elle est insuffisante lorsqu’il faut travailler des bois durs, tels que ceux que l’on emploie pour confectionner les lames de parcpiets et pour préparer les bois d’ébénisterie surtout, qui sont généralement très secs, plus ou moins courbés, et dont la surface est très irrégulière par suite des saillies produites parles parties noueuses, qui maigrissent moins que les autres. Il arrive alors que les madriers ou planches, pris dans ces sortes de bois, au moment où ils passent entre la table de la machine à raboter et le porte-outil supérieur, sont légèrement soulevés par les nœuds ou autres saillies de leur face inférieure; ce qui amène les lames du porte-outil supérieur à enlever plus en certains points qu’en d’autres, ce qui donne à la pièce de bois une surface irrégulière, et, lorsque les madriers ou planches ayant cette surface supérieure irrégulière passeront entre le porte-outil inférieur et une barre de pression, cette dernière, qui presse sur une surface inégale, appuiera les madriers ou planches sur le porte-outil inférieur avec plus ou moins de force, suivant les dépressions et saillies de la face supérieure du bois. La face inférieure aura, à son tour, une forme inégale et irrégulière, puisque ces différences de pression amèneront les lames du porte-outil inférieur à mordre trop ou pas assez. Les pièces
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- cle bois sortiront clone cle la machine ayant leurs deux faces ondulées et irrégulières. C’est pour remédier à cet inconvénient que M. John R. Thomas a imaginé, et c’est là l’objet de son brevet, de pourvoir les machines destinées à raboter les bois sur deux faces à la fois d’un premier porte-outil inférieur, que l’on peut qualifier de préparatoire, destiné à dégrossir et à égaliser la surface inférieure en enlevant les nœuds et saillies avant que la pièce de bois n’arrive sous le porte-outil supérieur. La surface inférieure étant ainsi rendue égale avant de passer entre la table et le porte-outil supérieur, ce dernier coupe uniformément et donne une surface supérieure parfaitement droite, et, lorsque les madriers ou planches arrivent entre la barre de pression et le second porte-outil inférieur, celui-ci à son tour taille également sur toute la surface du bois. On obtient ainsi à la sortie de la machine des pièces absolument dressées, n’offrant ni saillies, ni dépressions. Il est évident cpie cette disposition peut s’appliquer à presque toutes les machines à raboter destinées à dresser à la fois les deux faces d’une pièce de bois ; elle peut d’ailleurs être extrêmement utile dans bien des cas, par exemple, lorsque l’on désire faire une moulure sur la surface inférieure du bois à travailler. On mettra sur le porte-outil préparatoire et sur le porte-outil supérieur les lames destinées à raboter et les lames destinées à découper la moulure seront placées sur le second porte-outil inférieur; on obtient de cette façon un travail bien mieux exécuté que celui qui serait effectué, s’il fallait monter sur un seul porte-outil inférieur une lame droite pour raboter et une lame profilée pour la moulure. Le montage de deux lames différentes exige, en effet, une grande sûreté d’ajustage, que l’on ne sait pas toujours obtenir.
- Je signale au passage le porte-lames perfectionné pour machines à raboter, breveté par M. John G. Humphreys, de Braxton Court House (West Va.). Ce cylindre porte-outil, que représente la figure 75, permet de fixer, avec la plus grande facilité, des lames qui sont d’ailleurs interchangeables entre elles, de façon que Ton puisse les user uniformément à chaque extrémité. On peut remarquer sur la figure 76, qui donne une coupe de ce cylindre porte-outil, qu’il offre trois surfaces convexes et excentriques 5 Taxe et est établi de façon à présenter, vu à son extrémité, l’aspect d’une roue à trois cames. Les lames sont fixées par des vis rentrant dans des rainures ouvertes, à une de leurs extrémités, et dont la tête s’appuie sur des flottes, légèrement creusées en dessous, de façon qu’on puisse les lester
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- avec des Billes; ce qui a pour but de parfaitement équilibrer l’appareil. Il devient donc inutile de meuler les lames, comme on le faisait jusqu’alors, afin d’arriver à ce même résultat d’équilibre. Les lames sont disposées de façon à attaquer le bois successivement et de telle sorte que jamais deux d’entre elles ne coupent en même temps. Leur forme est telle que
- Fig. 76. — Porte-braies îlumphreys pour machine à raboter.
- Fig. 76. — Porte-lames. Coupe.
- leurs surfaces extérieures restent toujours à l’intérieur de la circonférence décrite par la partie coupante, de sorte que le bois est attaqué sous un angle de i5 à 20 degrés, au lieu de l’être comme habituellement sous un angle-de A5 degrés. On obtient avec ce cylindre porte-outil des bois d’une surface bien rabotée et parfaitement lisse, tout en économisant la force de la machine sur laquelle il est monté.
- Aux machines à raboter proprement dites, il convient de joindre la machine à raboter et à faire les joints; spécialement destinée à faire les joints, à dresser et à dégauchir les bois, elle peut également s’employer pour chan-freiner, biseauter, etc.; et pour ces divers travaux, elle est sans rivale. La figure 77 représente une de ces machines, venant de la Egan Company; son bâti est d’une seule pièce et en forme de socle; sur la face opposée à celle vue sur la figure, il y a une porte, car l’intérieur forme armoire, pour contenir les outils, mèches, etc. ; ce bâti supporte une table formée de deux pièces, séparées par le vide formé par l’emplacement réservé au porte-outil; la longueur totale de cette table est de 6 pieds (t m. 86); les deux parties de la table peuvent se rapprocher ou s’écarter à volonté, au moyen de deux vis manceuvrées par des petits volants à main, ce qui donne toutes facilités pour enlever et aiguiser les lames; comme le montre la figure, le bord de la table est plus mince et séparé par un bord à angle vif du reste de sa surface, afin de permettre de raboter ou varloper avec plus de facilité, le porte-outil est en acier et tourne dans des coussinets en
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- bronze. Pour obtenir un bon travail, il faut faire faire à ce porte-outil 6,000 tours par minute, et ce résultat est obtenu en faisant tourner la poulie placée derrière le bâti à 900 tours par minute. On peut demander
- Fig. 77. — Machine à raboter et à faire les joints de la Egan Company.
- à cette machine une épaisseur de coupe allant jusqu’à 1 pouce et demi (0 m. 039). Sur la table se trouve un guide, d’une grande simplicité, pouvant se fixer sur n’importe quelle partie de la table et pouvant s’incliner à volonté.
- Cette machine se fait en différentes dimensions de largeur de table qui sont 8 pouces (0 m. 20), 12 pouces (o m. 3o), 16 pouces (0 m. Ao), 20 pouces (0 m. 5a), 2 4 pouces (om. 62) et 30 pouces (0 m. 77) de largeur.
- Je trouve encore chez les mêmes fabricants une machine du même genre, mais un peu plus forte, que ses qualités me paraissent devoir recommander tout spécialement, à ceux qui travaillent le bois, comme la machine la plus avantageuse et là plus pratique de cette catégorie; elle doit être sans égale pour faire des joints plats, convexes ou concaves, pour dégauchir, chanfreiner, rainer, raboter, polir les champs, blanchir, etc. Elle se fait avec des largeurs de table de 20 pouces (o m. 62), pouces (0 m. 62), 3o pouces (0 m. 77) et 36 pouces (o m. 93). Gomme la précédente, elle est formée d’un bâti creux d’une seule pièce, formant armoire ou coffre à outils; la table est également divisée en deux parties, celle de devant a 4 pieds (1 m. 2 4) de longueur et celle de derrière 3 pieds (0 m. 93); les deux parties de la table sont rabotées avec soin, de façon
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- que leur surface soit absolument de niveau; une petite table supplémentaire peut s’encastrer dans les deux parties de la grande table, comme cela se voit sur la figure 78, qui représente cette machine; elle est destinée à supporter la pièce de bois à travailler, lorsque l’on veut en raboter l’extrémité ou la couper d’équerre. Les deux parties de la table peuvent s’élever ou s’abaisser indépendamment l’une de l’autre, au moyen des deux petits volants que l’on voit en avant de la figure, et qui actionnent, au moyen
- Fig. 78. — Machine à raboter et à faire les joints de la Egan Company.
- d’engrenages hélicoïdaux et de vis, des leviers articulés placés sous chacune d’elles. Ce relevage permet l’accès facile du porte-outil, soit qu’il y ait à l’examiner, soit qu’il y ait à enlever les lames pour les affûter. Le cylindre porte-outil est naturellement en acier; deux de ses faces sont plates, afin de recevoir des lames droites pour le rabotage ; sur les deux autres faces, sont tracées des rainures destinées à recevoir des fers de formes variées, appropriées aux divers travaux que l’on désire exécuter; ces dispositions rendent ce porte-outil très commode et facilitent le changement de travail. Le guide est de construction très simple et peut se placer soit parallèlement au bord de la table, soit en biais; il est maintenu au point voulu à l’aide d’une vis.
- Les figures 79 et 80 représentent les deux faces d’une autre machine de la même Egan Company ; le travailleur universel, qui, tout en étant à la
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- fois machine à percer, à moulurer, etc., affecte les formes générales des machines à raboter et à faire les joints, travail qu’il effectue également, et qui pour cela me semble devoir être placé après elles. Cet outil, spécialement destiné aux travaux les plus variés que l’on puisse effectuer sur le bois, paraît particulièrement utile pour les petits ateliers de charronnage et de construction de machines agricoles. Sur la face montrée par la figure 79, il a absolument le même aspect que les machines précédentes. Le bâti a la même forme et s’élargit afin de donner à la machine une grande assise sur le sol, ce qui assure aux porte-outils une rotation exempte de vibrations lorsqu’ils tournent à grande vitesse. Les tables sont larges et longues, parfaitement dressées et pourvues de rainures afin que l’on puisse y fixer des guides; elles peuvent monter ou descendre soit ensemble, soit indépendamment l’une de l’autre, se rapprocher ou s’éloigner du porte-outil, à l’aide
- Fig. 79. — Le travailleur universel.
- de la manivelle que l’on voit en avant de la figure 7 9 ; les deux boutons que l’on voit de chaque côté de cette manivelle permettent d’embrayer ou de débrayer l’un ou l’autre des appareils de monte et baisse des tables. On aperçoit au niveau de la table un porte-outil horizontal, qui a 19 pouces 1/2 (0 m. 507) de longueur, ce qui permet le rabotage de planches d’une grande largeur; perpendiculairement à la table existe un
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- autre porte-outil, actionné par un arbre vertical, ayant un renflement sur lequel passe la courroie cle transmission, et qui est maintenu par deux douilles, une fixée au-dessous de la table contre le bâti, et l’autre sur le pied du même bâti; cette disposition se voit sur la droite de la figure 80. Grâce à ces deux porte-outils, perpendiculaires entre eux, il est facile de
- Fig. 8o. — Le travailleur universel.
- dresser en une seule opération les deux faces à angles droits d’une pièce de bois ou d’un madrier. Bien entendu les lames de rabotage peuvent être remplacées par des lames spécialement faites pour moulurer ou effectuer tout autre travail. Les deux mandrins porte-outils sont établis avec les plus grands soins et leur ajustage ne laisse rien à désirer. Le principal, c’est-à-dire celui qui se trouve au niveau de la table, est de très grand diamètre et est actionnédirectement par une large poulie, calée à son extrémité et en arrière de la table. Ce mandrin peut aussi être avancé ou reculé perpendiculairement au bâti; pour cela les coussinets dans lesquels il tourne sont montés sur des supports coulissant sur une glissière placée sous l’intervalle qui sépare les deux tables; un petit volant et une vis permettent de famé ce changement avec la plus grande facilité. Cette disposition permet de régler la largeur à raboter sans se servir des guides, dont le déplacement entraînerait une perte de temps beaucoup plus grande. Les guides sont
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- faits pour être placés d’équerre sur la table; ils sont munis, par derrière , d’oreilles dans la rainure desquelles passent des vis fixées dans la table; le plus long s’applique sur les deux tables et passe au-dessus de:l’intervalle qui les sépare, le plus court est placé entre le porte-outil vertical et l’extrémité de la table sur laquelle se trouve ce porte-outil. Tous deux peuvent être inclinés à volonté vers la table, et le plus long est muni de deux petites tiges portant une lame plate formant ressort, destinées à maintenir sur la table par une légère pression les bois que l’on désire raboter; ces petites tiges, maintenues par les vis que l’on voit au-dessus du guide peuvent se tourner de manière à faire relever ou baisser la lame, selon l’épaisseur du bois à travailler. Deux petites tiges semblables et munies des mêmes ressorts se trouvent aussi placées perpendiculairement sur le bord des tables, afin d’empêcher les bois de s’écarter des guides. L’appareil destiné à percer est placé sur la face opposée, et monté sur le prolongement du mandrin porte-outil horizontal en arrière de la poulie par laquelle il est actionné, et dont j’ai parlé tout à l’heure. Il est donc facile à deux ouvriers de travailler sur chaque côté de la machine, l’un à raboter par exemple, l’autre à percer, sans se gêner entre eux. Sous l’appareil à percer se trouve une table, munie d’un mouvement de monte et baisse à l’aide d’une manivelle; cette table a aussi des rainures dans lesquelles on peut placer divers guides. Le mandrin porte-foret pourrait être enlevé et remplacé par un autre portant une lame de scie circulaire; en retirant la manivelle, qui sert à relever ou à baisser la petite table, et en reculant un peu le plus long guide de la table supérieure, on pourrait se servir de la machine comme scie à tronçonner de petits bois; on ne saurait s’en servir comme de scie à refendre, car le porte-outil vertical gênerait le passage des madriers. On peut avec cette machine dégauchir des bois de 19 pouces 1/2 (0 m. 507) de largeur, et les dresser à angle droit parfait sur' k pouces (0 m. 10) d’épaisseur en une seule et même opération; on peut aussi surfacer droit, conique, de biais, faire les joints convexes ou concaves, faire des moulures droites, ou chantourner, chanfreiner, percer, faire des rainures et languettes, etc.
- Je terminerai ce chapitre par la machine à dresser les bois durs, de M. Baxter U. Whitney, de Winchendon (Massachusetts); bien que ce ne soit pas une machine à raboter je la place ici, parce qu’elle a pour but de compléter le travail de ces machines, en remplaçant avantageusement la main de l’ouvrier, évidemment toujours plus coûteuse et souvent nécessaire
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- pour corriger et parfaire le rabotage mécanique. Telle que nous la montre la figure 81, elle est formée d’un robuste bâti creux qui supporte la table, dans laquelle est encastrée la lame qui doit gratter le bois. Cette lame est fixée sur un porte-lame ou tige carrée en acier, sur lequel elle est retenue par des vis; ce porte-lame qui reste immobile est introduit ou retiré par la
- Fijt. 81. — Machine à dresser les bois durs.
- glissière que l’on voit sur le côté droit de la figure. La planche passe sur la table et par conséquent au-dessus de la lame: elle est entraînée par des rouleaux et pressée par des ressorts à un point suffisant pour enlever des copeaux excessivement minces ; en une seule passe la surface est rendue absolument unie et régulière, toute prête au vernissage ou au polissage, sans qu’il soit besoin d’aucune main-d’œuvre supplémentaire. Cette machine peut dresser toute espèce de bois dur, noyer, acajou, etc. La pression sur les cylindres peut être augmentée ou diminuée simultanément pour tous les rouleaux d’entraînement au moyen du petit volant que l’on voit, en haut de la machine, sur la droite de la figure. Les coussinets inférieurs des rouleaux sont ajustés sur une surface inclinée, afin que Ton
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- puisse les relever ou les abaisser selon les différentes épaisseurs des bois à travailler; ce mouvement se fait à l’aide du moteur et on le détermine en agissant sur le levier, qui se trouve en bas de la machine, sur la droite de la figure. Les cylindres entraîneurs sont mus par un système particulier cl’engrenages qui les empêche absolument de se soulever, dans le cas où la pression augmenterait. Cette machine se fait en quatre dimensions , dont l’ouverture entre les bras du bâti est respectivement de 1 o (o m. 26), 26 (0 m. 67), 3o (0 m. 78) et A2 pouces (1 m. 09). Le plus petit modèle peut dresser des bois de 1/8 de pouce (0 m. oo3) à 3 pouces (0 m. 078) cl épaisseur; les trois autres des bois de 1/8 de pouce (0 m. 00 3) à A pouces (0 m. 10) d’épaisseur. On peut faire passer sous la machine 7b pieds (23 m. 25) de longueur de bois par minute, et pour obtenir ce résultat il faut que la poulie motrice de la machine fasse de5oo 5525 tours pendant le même laps de temps.
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- MACHINES SPÉCIALES ET DIVERSES.
- Sous ce titre de machines spéciales et diverses, je vais examiner dans ce dernier chapitre un certain nombre de machines dont il serait difficile de faire une catégorie générale et qui m’ont paru cependant offrir un réel intérêt.
- Machine à découper les feuilles de placage. — M. G. A. Oncken a fait breveter, le 2 janvier 189/1, une machine destinée à la fabrication des feuilles de placage pourvues d’une doublure de toile ou de papier et destinées au lambrissage, à la fabrication des meubles et autres usages du même genre. En principe elle a pour but de découper une lamelle, excessivement mince et sans solution de continuité, dans un bloc de bois préalablement tourné afin de lui donner une forme cylindrique. Le bloc est animé d’un mouvement de rotation, et le découpage de la lamelle est fait par un couteau ou lame, disposé parallèlement à l’axe du bloc de bois, tandis qu’une bande continue de papier ou de toile, d’une longueur proportionnée à la longueur de la lamelle à prendre dans le bois, est amenée d’un dévidoir placé sur la machine et sur lequel elle a été préalablement enroulée. Cette bande d’étoffe ou de papier est collée, pour commencer, sur la surface du bloc, de manière que lorsque la lamelle de bois ou placage est coupée elle soit en même temps pourvue de sa doublure, qui adhère avec elle, et en forme les revers. Naturellement la bande d’étoffe ou cle papier doit être enduite de colle au fur et à mesure qu’elle se déroule du dévidoir et s’applique sur le bois. Avec ce système on évite les cassures ou les fentes dans la bande de placage; ce qui arriverait infailliblement, s’il fallait la rouler telle quelle d’abord et la dérouler ensuite pour la doubler de toile ou de papier, ou même si aile sortait de la machine sans un soutien immédiat. Voici la description détaillée de cette machine, que la figure 82 représente vue de face et la figure 83 vue de côté; bien entendu les mêmes lettres se rapportent aux mêmes parties dans les deux dessins. Le bloc de bois à découper, a, est
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- supporté parles arbres b et b', qui tournent dans les coussinets du bâti c, et sont, pourvus de griffes ou pointes pour maintenir le bois. Le mouvement leur est communiqué par Tarbre principal g, par l’intermédiaire des roues â chaînes cl et e et de chaînes sans fin f. Le même arbre, par l’intermédiaire d’autres roues à chaînes hi et d’une chaîne sans fin k, meut un second arhre /,
- u
- Fig. 8a. — Machine à découper les feuilles de placage.
- supporté par le bâti c et parallèle à g; la partie centrale de cet arbre l supporte une vis sans fin Z1,. qui engrène avec la roue à vis sans fin ml. Le moyeu m de cette roue est fileté intérieurement de sorte qu’il forme ainsi un écrou capable d’un mouvement de rotation dans le bâti c, mais ne pouvant pas se mouvoir sur son axe. Le bout fileté n, qui passe à travers cet écrou , est également relié au porte-outil ou porte-lame o, qui, muni de rainures qui le guident sur les tenons verticaux c1 du bâti c, est également et régulièrement poussé vers le bloc tournant a. De même que le porte-couteau s’élève à une hauteur correspondant à l’épaisseur de la feuille de bois coupée par son couteau o1, sur le côté inférieur du bloc a, de même aussi
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- l’auge ou réservoir à colley, guidée sur les montants c2 du bâti, descend proportionnellement par son propre poids. Ce réservoir est supporté par des cordes r, qui passent sur des rouleaux q, montés sur le bâti de la machine et qui ont leurs extrémités inférieures reliées au bras o2 du porte-
- couteau o. La matière adhérente , ou colle, coule goutte à goutte par le fond pl du réservoir à colle ou auge p ; ce fond peut être troué comme un tamis ou un filtre ou consister en une bande de matière filtrante, telle que le feutre. La colle s’étend sur la surface de la pièce de bois a, et pénètre dans les pores à l’aicle d’une brosse s, dont la vitesse de mouvement est réglée de manière à diminuer proportionnellement et au fur et à mesure que le diamètre de ladite pièce de bois a est réduit par la lame. Le système employé pour ainsi diminuer la rapidité de ce mouvement
- ,. , consiste en un rouleau à fric—
- Fig. 83. — Meme machine vue de côté.
- tion u, en caoutchouc, qui, par son propre poids, est maintenu en contact avec le pourtour du bloc de bois; il est supporté par les bras t, librement articulés sur l’arbre s1 de la brosse s et monté de façon à transmettre le mouvement de rotation qu’il reçoit à ladite brosse, par l’intermédiaire des poulies vv, et de la chaîne sans fin ou courroie vl. L’arbre s1 de la brosse repose dans des bras ou supports p2, fixés sur les côtés de l’auge p.; comme les bras t, qui supportent l’arbre du rouleau de friction, pivotent librement, ainsi que je viens de le dire, le rouleau de friction reste constamment en contact avec le bloc a, malgré la décroissance graduelle du diamètre de celui-ci et transmet ainsi le mouvement à la brosse de la manière exposée plus haut. Sur le pourtour du bloc de bois, enduit de colle comme cela vient d’être expliqué, et environ
- Comité 15. — n. 8
- IMl'lUMl
- NATIONALE,
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- à égale distance entre le couteau o1 et la brosse s, la bande de papier ou de toile w descend cTun rouleau wl pour venir se coller sur le bloc, ledit rouleau w1 étant supporté sur des bras munis de coussinets c3, fixés en haut du bâti c. On comprend facilement qu’avant que le travail de découpage commence, l’extrémité libre de la bande de papier ou de toile doit être fixée contre la surface du bloc tournant a\ cette opération préalable peut être faite soit à la main, soit au moyen d’un rouleau spécial, afin que parfaite adhérence soit assurée avant de commencer la coupe du bois. Dès que la rotation du bloc est commencée le papier ou l’étoffe n’exige plus d’aide de la main ou de quelque système auxiliaire , pour être amené sur le bloc «; en effet ce dernier tout en tournant entraîne le papier ou l’étoffe autour de lui, et par suite de la résistance que la bande offre à cet entraînement, elle se tend fortement, ce qui la fait étroitement adhérer sur le pourtour du bois. L’expérience a prouvé que l’on peut avec cette machine découper les bois en bandes ou feuilles continues n’excédant pas un trentième de millimètre d’épaisseur.
- Machine à moulurer. — La machine à moulurer, brevetée à la date du 2i avril 1891, par M. Franck H. van Houten, de Matteawan (New-York),
- .TfM
- H G d
- Fig. 8/1. — Machine à moulurer Van Houlen, vue en plan.
- est une des plus ingénieuses que j’ai vues. Les figures 84, 85 et 86 représentent, la première une vue en plan, la deuxième une vue de côté et la troisième une vue de l’extrémité de cette machine; bien entendu ici encore les mêmes lettres représentent sur les trois figures les mêmes organes ou
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- parties de la machine. A est le bâti de la machine ; B, les montants supportant le mécanisme coupant; C, l’arbre moteur principal; D, un engrenage à vis sans fin; EE, un équipage de roues de changement de marche; F, l’arbre à cames; G, les cames servant à régler les mouvements de va-et-vient-transversal des porte-outils; H, les cames servant à régler les mouvements oscillatoires des porte-outils; I, la coulisse ou chariot; J, l’arbre vertical porté par le chariot et qui est maintenu dans une douille à l’extrémité du
- Fig. 85. — Machine à moulurer Van Houlen, vue de côté.
- chariot ne reposant pas sur le bâti; K, le porte-outil, ajustable et mobile, fixé à l’extrémité inférieure de l’arbre J, et portant un petit arbre K1, avec sa poulie A, et l’outil à moulurer A1; L, la table dans laquelle se trouvent deux rainures longitudinales ?, pour le passage des saillies de la chaîne d’amenage; M, la chaîne d’amenage, pourvue de saillies m, et passant autour des poulies dentées M1, M2, dont une M2 est mue par l’arbre M3 au moyen cl’engrenages d’angles; et N enfin sont des petits appareils de pression destinés à maintenir la pièce de bois, lorsqu’elle passe sur la table, entraînée par les chaînes sans fin qui forment le mécanisme d’amenage. Les organes de cette machine sont combinés pour que les mouvements de rotation et de va-et-vient du porte-outil ou des deux porte-outils, si on les emploie tous les deux, et les mouvements d’avance de la pièce de
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- bois à travailler, effectués par le mécanisme d’amenage , soient en relation fixe entre eux et produisent une série continue de courbes ou figures,dont les formes et les dimensions dépendent des rapports du mouvement: de pression aux mouvements alternatifs transversaux du ou des porte-outils, en même temps que de la longueur et des formes des lames coupantes. La coulisse ou chariot I est guidée dans des rainures en V, qui se trouvent sur le haut des montants B; ce chariot avance au-dessus delà table et sa partie en saillie, comme je l’ai déjà dit, renferme une douille verticale I1, dans laquelle passe la colonne J. Les mouvements de va-et-vient du chariot sont produits par la came G, qui agit sur lui par l’intermédiaire d’une tige g-, d’un levier en forme de cloche g1, d’une coulisse g\ et d’une vis de réglage g3. Un ressort g4, qui agit sur un levier g'5, et qui maintient un petit tenon g6 sur la coulisse g2, fonctionne en opposition à la came. Les mouvements verticaux et d’oscillation de la laine se font de la manière suivante : un arbre 1 est supporté à une de ses extrémités dans un coussinet 2 faisant partie du chariot I et passe à travers un manchon 3, supporté clans un coussinet A du bâti; ce manchon 3 porte un engrenage 5 et est calé sur l’arbre 1, ce -qui permet le mouvement longitudinal de l’arbre, mais les force à tourner ensemble. La roue dentée 5 engrène avec un segment, également denté, 6, monté sur le bâti et qui reçoit son mouvement d’une came H par une tige 6*, qui communique un mouvement d’oscillation à l’arbre 1; tandis que ce même arbre et avec lui le chariot sont animés d’un mouvement de va-et-vient sous l’action de la came G; à l’extrémité de l’arbre 1, qui se trouve vers la table, est calé un pignon conique 7, qui engrène avec un segment denté se trouvant sur le collier 8 , qui entoure le montant ou colonne J; ce collier est calé aussi sur le montant J, de sorte qu’ils tournent ensemble, tout en permettant en même temps les mouvements longitudinaux du montant; on voit d’après cette disposition que la came H fait mouvoir le montant, tandis qu’un ressort 10, maintenant une petite tige 11, pousse l’arbre dans une direction opposée, c’est-à-dire maintient les parties intermédiaires entre la came et le collier, poussées vers la came; une vis de réglage 12 montée sur la douille pénètre dans un écrou ou partie filetée 13 adhérente au montant J, et sert à là faire monter ou descendre, afin de régler la hauteur de la lame au-dessus de la table. Afin de retirer facilement et rapidement les copeaux produits par la lame, le montant ou arbre J est creux et muni à sa partie supérieure d’un mécanisme spécial qui remonte les copeaux par ce vide.
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- Gette machine; établie telle que je viens de la décrire , est apte à produire une grande variété de moulures , composée d’une série continue de dessins correspondant aux cames, c’est-à-dire qu’à chaque révolution de l’arbre à cames un dessin complet se produit; chacun des divers dessins occupera la même position relative et sera formé sur une ligne de base uniforme, parallèle à la table.
- Si l’on désire produire des séries de dessins, comme par exemple des séries de festons, sur une ligne courbe, au fieu de le faire sur une base
- droite, il faut munir la machine d’un mouvement latéral, soit qu’il s’adapte à la pièce à travailler, soit qu’il s’adapte au porte-outil; ce mouvement latéral agit tandis que les mouvement normaux du porte-outil s’exécutent. Avec la machine telle que je viens de la décrire,, on peut, pour obtenir ce résultat, changer le mécanisme du porte-outil sans modifier la manière dont sontproduits les mouvements d’oscillation et de va-et-vient nécessaires pour former le dessin que l’on désire. Dans ce but, la coulisse g'2 est formée de deux sections et une came de forme appropriée 20 est fixée sur une de ces sections et s’engage sur l’autre par une saillie, de sorte que, quand cette carne est changée ou tournée, elle augmente ou diminue les points de contact avec le chariot I, changeant ainsi la position de l’arbre .1, transversalement à la table. À l’aide de mécanismes convenables, cette came peut être tournée pendant que la machine est en marche, c’est-à-dire tandis que les mécanismes du porte-outil et du système : d’amenage exécutent leurs divers mouvements. Ainsi la came 20 peut être montée d’une roue à saillies 21, mise en mouvement par une chaîne 22 qui passe, autour d’une autre roue semblable fixée sur l’arbre NI1,; Au moyen de ce système de changement jautomatique* les, festons ou. autres dessins,que la
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- machine est destinée à produire peuvent être formés sur des lignés courbes; ces lignes sont déterminées par la forme, les dimensions ou la vitesse de la came 20, en opposition avec la vitesse de l’arbre à came, car chaque révolution de ce dernier produit un dessin ou feston complet. Puisque chaque révolution de l’arbre à came donne un dessin ou feston complet , si le mécanisme de changement automatique, décrit ci-dessus, ne fonctionne pas, les festons suivants seront tous taillés sur une même ligne de base, qui sera forcément droite. Si, au contraire', le svstème de changement automatique est mis en marche et disposé pour produire son mouvement alternatif, pendant dix révolutions de l’arbre à came, par exemple, les dix festons seront formés, mais sur une ligne de base courbe.
- Sur les figures qui représentent cette machine, on voit figurés deux porte-outils, mais on peut en employer un plus grand nombre. Chacun d’eux peut être employé à produire une moulure ou un dessin différent, mais deux outils ou plus peuvent servir pour le travail d’une seule moulure ou d’un seul dessin. On peut encore employer les deux porte-outils à faire des festons dont la ligne de base serait différente; par exemple, l’un peut former ces festons sur une ligne de base courbe, tandis que l’autre les forme fur une ligne de base droite, tous deux travaillant sur la même planche.
- Le mécanisme employé pour modifier les mouvements du porte-outil, indépendamment des organes nécessaires à son fonctionnement proprement dit, et qui, ici, est formé par cette came 20, s’appelle le système de changement variable. Il travaille conjointement avec les organes servant à mettre en mouvement le porte-outil et à lui donner ses mouvements de va-et-vient et d’inclinaison par rapport à la table, mais il en modifie les effets, puisqu’il écarte la lame coupante du mouvement qui dérive normalement du système de commande.
- M. Van Houten a fait aussi breveter à une date un peu postérieure, le 9 août 1892 , un nouveau mécanisme destiné à amener et changer de place la pièce de bois à moulurer tandis que l’outil fait son travail. Les figures 8 y et 88, sont, l’une, une vue de côté, et en partie en coupe, de la machine avec application du mécanisme dont je viens de parler, et l’autre, une vue en plan du dessous de ce mécanisme. Sur toutes deux naturellement les mêmes organes portent les mêmes lettres ou chiffres. La tête porte-outil est du même type que la machine du même inventeur décrite avant celle-ci; elle est également formée d’un chariot G, animé d’un mouvement de va-et-vient, qui supporte une douille dans laquelle glisse un montant ou
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- arbre B, sous lequel est fixé un porte-outil tournant A, et les mouvements de va-et-vient du chariot et d’oscillation du montant B sont également produits par les mêmes organes. Je n’en renouvellerai donc pas la description, et j’arrive de suite au mécanisme qui fait l’objet de ce brevet. Les machines à moulurer de ce type, et en particulier celle brevetée en i8gi par M. Van Houten , sont pourvues d’un mécanisme d’entraînement destiné à faire avancer la pièce de bois en ligne droite sous l’outil; il en résulte que les dessins successifs produits par l’action de l’outil sont tous formés
- Fig. 87. — Mécanisme destiné à amener et changer de place ia pièce de bois à moulurer. Vue de côté et en partie en coupe.
- dans un même plan ou sur une ligne de base commune. Le nouveau mécanisme, au contraire, permet de former des dessins successifs en lignes courbes, ou en spirales, en changeant la position de la pièce de bois, c’est-à-dire en changeant ou variant la ligne du mouvement d’amenage, tandis que l’outil à moulurer travaille à produire les dessins voulus. Il se compose du plateau 1, sur lequel la pièce de bois est placée et solidement maintenue et qui peut tourner sur un chariot mobile 2 ; ce dernier, muni de rainures, glisse sur les saillies 3 en forme de V et peut se rapprocher ou s’écarter de l’outil. Le pivot du plateau traverse le chariot et porte une roue dentée â, engrenant avec une autre roue 5; celle-ci peut se mouvoir
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- longitudinalement sur l’arbre 6, tout en étant maintenue sur lui au moyen d’un tenon. L’arbre 6 est actionné par un ensemble d’engrenages 7, relié à un des arbres de commande de la machine; il porte un pignon 8, engrenant avec une roue intermédiaire 9 reliée également à un autre pignon 10, placé au bout de la vis 11 ; enfin cette dernière vis commande le chariot 2. En enlevant la roue intermédiaire 9, c’est-à-dire en débrayant l’arbre 6 de la vis 11, le plateau tournera sur son axe et portera la pièce de bois suivant une ligne circulaire sous l’outil à moulurer, de sorte que les dessins successifs seront formés sur une ligne de base courbe. Gomme,
- Fig. 88.— Vue en plan du mécanisme précédent (fig. 87).
- d’ailleurs, les mouvements de la table sont .commandés par le mécanisme moteur cpii commande les mouvements de l’outil, les diverses figures ou dessins successifs seront tous de la même forme et de mêmes dimensions. Les dessins peuvent être faits sur des lignes circulaires concentriques, en changeant le chariot déposition, après la formation de chaque ligne de dessins; les modifications peuvent varier à l’infini, surtout si l’on déplace la pièce de bois sur le plateau en même temps que l’on change le chariot de position.
- En replaçant la roue intermédiaire 9, c’est-à-dire en réunissant l’arbre 6 et la vis 11, on donnera au plateau, et par conséquent au morceau de bois qu’il porte, un mouvement de va-et-vient qui s’ajoutera à son mouvement de rotation, et les séries de dessins que l’on obtiendra formeront une spirale.
- Telle est brièvement la description de ce brevet, qui donne un moyen simple de changer à tout moment la position de la pièce de bois à faire moulurer, et de produire, sans arrêter un instant la marche de la machine, des dessins déterminés à l’avance, et ayant les lignes de base les plus diverses. .
- Sous la même date du 9 août 1892, M. Van Houten prenait un autre
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- brevet, ayant pour objet une nouvelle machine à faire les moulures, ornements et dessins divers sur la surface d’une planche ou panneau, par l’action simultanée de porte-outils à mouvement rotatif et alternatif et du mécanisme d’amenage. Dans les machines de ce genre, telles qu’elles avaient été construites jusque-là, les mouvements d’oscillation et de va-et-vient de la lame, ou de l’outil coupant par rapport à la pièce à travailler, mouvements nécessaires pour produire des moulures fines, étaient effectués en donnant au porte-outil un mouvement de va-et-vient transversal au mouvement d’amenage et se produisant simultanément avec lui, et un mouvement d’oscillation dans une direction et à un degré correspondant aux mouvements de va-et-vient qui lui étaient communiqués. Pour produire ce mouvement composé de va-et-vient et d’oscillation, un mécanisme complexe et coûteux était nécessaire pour s’adapter aux divers dessins et assurer les mouvements convenables du porte-outil. Avec la machine que je vais décrire, on peut produire sur des panneaux des moulures complètes, avec économie et rapidité, au moyen d’un mouvement latéral de la tahle, qui supporte le bois à façonner; ce mouvement latéral agit conjointement avec le mouvement longitudinal de la même table et le porte-outil oscillant, ce qui peut s’effectuer quand les mouvemeuts oscillants et alternatifs sont limités au porte-outil. La figure 89 est une vue en bout de la machine, avec partie en coupe pour montrer les détails du mouvement de la table; la figure 90 est une vue de face également en partie en coupe; la figure 91 est une vue de détail, montrant le dessous de la table d’amenage; la figure 92 représente un panneau, sur lequel est formé un dessin complet; la figure 98 est une vue en plan de l’espèce de tourelle qui porte le chariot et de son support pivotant; sur cette figure la tourelle «est en partie coupée et le chariot enlevé. Les mêmes lettres et les mêmes numéros se rapportent dans les diverses figures aux mêmes parties. A est le bâti de la machine formé d’un socle surmonté d’un bras en col de cygne A', destiné à supporter le porte-outil oscillant; B est le porte- outil qui reçoit les lames ou couteaux à; il est fixé sur un arbre B' qui tourne dans un support B2 et est muni à son extrémité d’une petite poulie motrice B3; le support B2 est fixé à l’extrémité inférieure-d’un arbre vertical G, maintenu dans une douille formée à l’extrémité du bras AV ce qui lui permet de pivoter sur lui-même; le support B2 peut se mouvoir latéralement par rapport à l’axe d’oscillation, et pour cela il est muni à sa partie supérieure de rainures dans lesquelles rentrent les bords c, taillés en V, d’une plaque rectangu-
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- laire faisant corps avec l’extrémité inférieure de l’arbre vertical; il peut, être fixé à l’aide d’une vis d. Sur l’arbre G se trouve une bague ou collier C' qui porte un tenon rentrant dans une rainure tracée dans la hauteur de l’arbre G de manière à ce que ces deux pièces tournent ensemble tout en permettant à l’arbre de monter ou descendre à travers le collier; un bras c2 ayant
- i—r
- Fig. 89. — Machine Van Houten à faire les moulures, ornements et dessins divers.
- Vue par l'extrémité.
- à son extrémité une petite douille c3, à travers laquelle passe une tige filetée G2, est fixé à la bague G'; la partie supérieure de la tige porte un petit volant à main et sa partie inférieure rentre dans un long écrou c4, cpii est réuni à la partie inférieure de l’arbre C; on peut donc facilement faire monter ou descendre l’arbre vertical à travers le collier, selon la Hauteur à donner au porte-outil au-dessus de la table.
- Les mouvements oscillatoires du porte-outil s’effectuent et se règlent au moyen du système suivant : un arbre D, fixé dans des paliers placés sur le côté du bâti A, porte un excentrique ou came 1 actionnant la tête d’une bielle à fourche d, qui communique son mouvement à une tige d'\
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- celle-ci, à son tour, par l’intermédiaire d’un double levier cl2 et d’une tige cP aboutissant à une saillie d4 placée sur le côté C;, transmet son mouvement à la colonne G, Sur l’autre côté du collier G' et à l’opposé de cette
- saillie d4, se trouve une autre saillie d5, à laquelle est fixée une tige de butée d6, qui est munie d’un levier cP portant un contrepoids ajustable d8. Ce contrepoids agit en opposition à la poussée de l’excentrique 1 , empêchant ainsi tout mouvement perdu et forçant la colonne et le porte-outil à obéir au mouvement que leur imprime l’excentrique. Il est évident que Ton pourrait employer d’autres systèmes équivalents pour transmettre le mouvement de la came au porte-outil, et lui faire effectuer diverses oscillations ; mais l’inventeur a adopté celui que je viens de décrire, parce qu’il l’aura sans doute trouvé bien adapté au but désiré. On remarquera qu’outre le mouvement servant à produire les oscillations du porte-outil, la machine permet de lui faire effectuer un mouvement dans la direction d’un axe perpendiculaire à l’arbre. Les mouvements latéraux, nécessaires pour reproduire clés dessins et pour régler les positions angulaires variables de l’arbre par rapport à la ligne de direction du mouvement d’amenage, s’effectuent du milieu du support ou table sur laquelle la pièce de bois est amenée et supportée.
- Comme il est nécessaire que, pour ornementer un panneau, la planche soit solidement maintenue tout en étant mobile dans chaque direction, il fallait munir la machine d’un chariot coulissant sur lequel cette planche serait fixée, et permettantd.es mouvements latéraux et alternatifs. Le chariot E est pourvu de griffes de serrage , ou mâchoires mobiles <?, qui servent
- Fig. 90. — Même machine, vue de face.
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- à maintenir les planches; ce chariot E peut se mouvoir longitudinalement, entre les coulisses e' sur une table ou support E'; et ce dernier, maintenu sur les guides e3, glisse lui-même sur le bâti principal de façon à avoir un mouvement transversal par rapport au mouvement du chariot E. L’on observera que le mouvement longitudinal du chariot, ce que l’on appelle sa course, est, en principe, dans une direction qui forme angle droit avec l’arbre B' qui reçoit le porte-outil, tandis que le mouvement de la table E'
- qi. — Détail de la même machine.
- est en principe dans une direction parallèle à Taxe de cet arbre et transversale à la course du chariot; naturellement la planche supportée par le chariot participera à ces deux mouvements pendant son passage sous le porte-outil. Le mouvement véritable de la pièce de bois à n’importe quel moment est donc un milieu entre le mouvement latéral et le mouvement d’amenage. En réglant convenablement les mouvements d’oscillation du porte-outil on produira les dessins ou moulures demandés. Le mouvement longitudinal ou course du chariot E s’effectue au moyen d’un engrenage F, monté sur un axe ou arbre vertical F;, et engrenant avec deux crémaillères F2 placées sous le chariot E; les mouvements latéraux se produisent à l’aide d’un excentrique ou came 2 monté sur le même arbre D qui porte la came 1 et qui transmet son mouvement par l’intermédiaire d’une bielle g, d’un levier g' et d’une tige g1 à la pièce E2, et qui fait corps avec la table E'; le mouvement de retour de cette table s’effectue par un levier g3, qui est également fixé à la pièce E2 et est pourvu d’un contrepoids g'1. Les mouvements sont transmis de cette pièce mobile E2 à la table E7 au moyen d’une vis g5; l’action directe a été évitée afin de dégager le chariot et de ne gêner en rien pour le placement de la planche.
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- Si l’on ajoute un mécanisme moteur convenable pour relier l’arbre de commande D, qui porte les cames, à l’arbre F', qui porte l’engrenage F, et de manière que ces éléments soient mis à des vitesses relatives convenables pour produire le dessin donné, l’on aura une machine complète et suffisante pour former des dessins ou moulures dans le sens longitudinal de la planche, mais il est nécessaire d’y apporter une modification spéciale si l’on veut obtenir un panneau complet. Ainsi, la machine sera capable de former des dessins dans le sens longitudinal de la planche comme
- Fig. 92. — Panneau travaillé.
- cela est représenté en pp, sur la figure 912, mais, pour faire un panneau complet, il est nécessaire de relier les extrémités correspondantes des deux lignes longitudinales par des lignes de moulures comme cela est figuré en p'p'.
- Mais, avant de décrire le système dont la machine est pourvue pour former des panneaux complets, il me faut revenir sur le mécanisme moteur qui relie l’arbre D au chariot pour lui donner son mouvement longitudinal et en donner une brève description. L’arbre à came D est muni d’une roue dentée d10, qui engrène avec une autre roue d11, fixée à l’extrémité de l’arbre d12, qui, ainsi que la roue d’engrenage d11, est mû par un pignon d13, fixé sur l’arbre d14, qui porte la poulie motrice d15. L’arbre d12 est supporté par des paliers fixés dans l’intérieur du bâti et porte un engrenage conique /; cet engrenage f est calé sur l’arbre au moyen d’un tenon rentrant dans une rainure longitudinale tracée sur l’arbre; de cette façon, ils tournent ensemble, mais le pignon peut se mouvoir le long de l’arbre, sans cesser d’être entraîné dans le même mouvement de rotation. L’engrenage / est supporté par un bâti y7 qui dépend de la table E7, et il engrène avec un autre pignon conique/2 placé sur l’arbre F7, qui porte à sa partie supérieure une roue droite F, qui transmet le mouvement au chariot. L’arbre F7 peut se mouvoir longitudinalement à travers le pignon
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- conique f2, et peut s’élever ou s’abaisser, de façon que l’engrenage F soit amené en contact avec la crémaillère F2, si l’on désire mettre le chariot en mouvement, ou que le contact cesse entre l’engrenage et la crémaillère, si l’on désire interrompre le mouvement d’amenage. Afin de rendre ces mouvements prompts et faciles, l’arbre F; est pourvu de collets /° fixés sur lui, et entre lesquels se place un collier libre/7, relié à un levier /8, articulé avec une bielle/9, fixée au bâti fL. Ce levier/s peut être commandé à la main ou au pied, afin de mettre en marche ou d’interrompre le mouvement d’amenage, comme on le désire.
- Si l’on veut disposer la machine de façon quelle puisse fabriquer un panneau complet en terminant la moulure sur les quatre côtés, il faut enlever les coulisses e' qui maintiennent le chariot et les remplacer par une
- tourelle H, qui se placera entre le chariot et la table auquel elle sera reliée; de cette façon, la tourelle et le chariot pourront osciller ensemble autour d’un axe vertical. La tourelle est reliée au support par une bride qui entoure le moyeu h. L’intérieur de ce moyeu est un espace circulaire qui permet de recevoir la roue F, lorsqu’elle est débrayée de la crémaillère; mais lorsque l’on emploie d’autres systèmes pour mettre en mouvement ou interrompre le mouvement d’amenage, un moyeu plein peut s’employer à volonté. La tourelle est solidement maintenue sur la table par des brides ou des boulons g7; ces derniers glissent dans des rainures concentriques à l’axe de la tourelle. Le chariot E est pourvu de deux crémaillères F2, dont une de chaque côté, et l’arbre F; est disposé d’un côté de l’axe autour duquel la tourelle se meut; de sorte que quand le chariot fonctionne dans son sens longitudinal, la roue F s’engrène dans une des crémaillères, et quand la tourelle oscille sur son axe pour renverser la position de la planche et effectuer le retour, la crémaillère opposée est amenée en position telle qu’elle engrène a son tour la roue F.
- Afin que le mouvement d’amenage puisse s’effectuer, il faut maintenir la tourelle sur son pivot, lorsqu’elle a effectué ses oscillations; on emploie pour cela une broche mobile 12, qui traverse la tourelle et pénètre dans la table, mais d’autres systèmes équivalents pourraient s’employer dans le même but.
- Fig. 93. — Vue eu plan de la tourelle.
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- Voici quelle est la manière d’opérer que l’on devra rechercher pour former des panneaux sur lesquels l’ornementation est composée de deux ou de plusieurs lignes de moulures ondulées ou irrégulières se coupant sous des angles quelconques et formant continuation l’une de l’autre. Les divers systèmes de commande qui règlent le mouvement d’amenage et les mouvements alternatifs latéraux du chariot, ainsi que les oscillations du porte-outil, seront d’abord convenablement réglés et ajustés pour produire la moulure désirée; la tourelle sera fixée au support et le chariot amené à une extrémité de sa course, c’est-à-dire au commencement d’une des lignes de côté p, que nous montre la figure 92. Le mécanisme d’amenage sera ensuite mis en marche, en élevant la roue F pour que ses dents engrènent avec l’une des crémaillères du chariot', qui est alors entraîné dans un mouvement en ligne droite et pourvu en même temps d’un mouvement alternatif latéral correspondant aux oscillations du porte-outil. On obtiendra ainsi une moulure dans le sens longitudinal de la planche et formant des courbes successives, comme d’ailleurs on le voit sur la figure 92. Aussitôt que la lame arrive à l’extrémité de la ligne p, on arrête la machine, ce qui interrompt le mouvement de va-et-vient du chariot et le mouvement d’oscillation du porte-outil; et pour continuer le panneau, c’est-à-dire pour le compléter par la courbe qui réunira les moulures de côté p, le centre ou axe de la tourelle sera amené en ligne avec l’arbre du porte-outil et le porte-outil placé au point central des oscillations qu’il aura à effectuer, de sorte que l’arbre se trouvera sur une ligne radiale au centre de la tourelle. Ce centrage de l’arbre peut facilement se faire par un mouvement approprié des systèmes de commande, et pour cela on a placé un volant de manœuvre J pour permettre de placer convenablement le porte-outil. On n’a plus qu’à enlever l’axe mobile qui sert à fixer la tourelle sur la table et à remettre la machine en marche ; la tourelle et le chariot et la planche tournent alors et amènent ainsi l’outil à traverser la planche suivant un arc de cercle. Ce mouvement se continue jusqu’au moment où il est nécessaire de fixer de nouveau la tourelle à la table à l’aicle de l’axe mobile.
- L’arbre de la roue dentée F étant placé sur le côté du point central sur lequel la tourelle tourne, il arrive que lorsque la course du chariot est renversée, la crémaillère est amenée en position pour engrener ladite roue F. Si l’on élève alors cette roue, le mouvement d’amenage recommence, mais cette fois-ci, dans un sens inverse, c’est-à-dire, dans une direction opposée à la première course. Il est facile de se rendre compte que l’engrenage rno-
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- teur, ainsi que les systèmes de commande, sont mis simultanément en mouvement, dès le commencement de la course, et que la course commence, dès que Ton élève la roue F pour la faire engrener avec la crémaillère.
- On peut avec cette machine produire une variété infinie de dessins ou de moulures en réglant convenablement les divers mécanismes; on peut s en servir pour faire des panneaux complets ou pour faire des parties de panneaux en employant des bois ajustés entre eux au préalable, puis travaillés séparément sur la machine; dans ce dernier cas, les moulures se raccorderont très facilement et il n’y aura pas à les ajuster ensuite entre elles.
- Porte-outil rotatif pour l’ornementation dubois. — J’arrive au système d’ornementation du bois, imaginé par M. Charles L. Goehring, d’Allegheny (Pennsylvanie) et qui a été l’objet cl’un brevet en date du 9 août 1892. Son invention consiste, en principe, en un porte-outil rotatif, qui travaille la pièce de bois et y découpe une série de courbes de n’importe quelle forme, mais particulièrement des courbes régulières renversées ou alternatives et des moulures guillochées, sans employer de cames spéciales pour chaque courbe désirée. La figure 9/1 représente le diagramme du mouvement d’un porte-outil et la ligne de coupe de l’outil actionné par le mouvement de va-et-vient produit par une came ou un excentrique ordinaire; la figure 96 est un autre diagramme indiquant le mouvement cl’un outil actionné par l’appareil Gœhring; la figure 96 est une vue en plan de la forme du porte-outil appliqué au système Gœhring; la figure 97 est une coupe, suivant la ligne XX tracée sur la figure précédente, montrant le porte-outil et son méconisme de commande; la figure 98 est une vue de face de la came de l’excentrique; la figure 99 est une vue prise sur la face oj)posée de la meme came; et enfin, la figure 100 en est une section. Je répète, par crainte d’erreur, que les memes lettres et les mêmes chiffres s’appliquent aux mêmes parties.
- Il était impossible jusqu’ici de découper de véritables courbes régulières inverses sur la surface de planches ou de lambris, au moyen cl’un porte-outil rotatif et pourvu d’un mouvement de va-et-vient, et avançant progressivement par une came excentrique véritable, c’est-à-clire formée d’un plateau circulaire disposé' excentriquement à son centre de rotation, pour la raison cpie la ligne de coupe change de position d’une extrémité à l’autre de la ligne du parcours que suit le porte-outil, lorsqu’il passe sur les différentes parties de la courbe.
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- Dans le diagramme de la figure q/i, ab représente la ligne suivant laquelle le centre du porte-outil voyage, relativement à la planche A, lorsqu’il est pourvu d’un mouvement de va-et-vient commandé par une came à excentrique, mais il est à remarquer que le bord extérieur du porte-outil, étant projeté en avant du centre, suivra la ligne cc/,à cause du changement
- Fig. 9/1. — Diagramme du mouvement d’un porte-outil.
- de position de la ligne de coupe d’un bout à l’autre de la ligne du mouvement du porte-outil. Si l’on se reporte aux cercles b'b^b3^ dudit diagramme, qui indiquent différentes positions clés lames relativement à la planche à travailler, on verra que, lorsqu’elles arrivent au centre des parties creuses ou sur le sommet des saillies de la moulure à former, les lignes radiales c', qui sont à angles droits avec le porte-outil rencontrent la planche aux points de coupe et sont parallèles avec la ligne du mouvement alternatif du porte-outil. Sur les parties en pente des moulures, les rayons d’intersection cl' des points de coupe sont à angles différents avec la planche et la ligne d’action alternative du couteau et l’on remarquera que ces lignes d’intersection varient de e à /, pendant la formation des parties en saillie et en creux des moulures ou courbes ; l’on verra également que pendant ces variations le mouvement des lames, en avant et en arrière de la planche, doit être accéléré aux points où la ligne de coupe est en avant de la ligne du centre ou radiale, et retardé lorsqu’elle est en arrière. En d’autres termes, le tranchant de l’outil doit pouvoir marcher d’après la ligne suivie parle centre du porte-outil, lorsque celui-ci est commandé par un excentrique ordinaire et réciproquement la ligne de centre du porte-outil doit pouvoir suivre la ligne tracée par le tranchant de l’outil.
- Dans le diagramme de la figure g5, ef est le contour de la moulure, et gh, la ligne suivie par le centre du porte-outil. Le mouvement alternatif du porte-outil commence à la position e', augmente ensuite pour arriver au maximum en/', puis décroît à /jusqu’en hr, où il est au point le plus
- Comité 15. — 11. O
- IMPRIMERIE NATIONALE.
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- saillant du contour de la moulure, pour augmenter encore de nouveau jusqu’en f, où le porte-outil arrive au point le plus creux de la moulure. Ce mouvement pourrait s’effectuer au moyen d’une came de surface irrégulière/mais ce système oblige à établir des cames fort coûteuses à fabriquer, et de plus à employer pour chaque courbe spéciale ou pour chaque
- Fig. 95.— Diagramme du mouvement d’un outil actionné par l’appareil Gœhring.
- contour différent une came spéciale. C’est en cherchant à remédier à ces inconvénients que M. Gœhring s’aperçut qu’en faisant mouvoir le porte-outil en avant et en arrière de la planche, à l’aide d’un système produisant un mouvement déterminé et constant en amplitude, et en amenant le porte-outil à varier en vitesse dans les différentes parties de son parcours, on pourrait produire un nombre infini de courbes régulières ou irrégulières.
- Il a donc pourvu le porte-outil d’un mécanisme servant alternativement à le rapprocher et à l’écarter de la pièce de bois ou de la planche ; ce mécanisme se meut progressivement au moyen d’un excentrique à mouvement rotatif; on peut varier la vitesse de cet excentrique pendant sa rotation afin de changer la ligne de coupe.
- Les figures 96 à 100 représentent des parties de la machine; elle comporte un support approprié 2 sur lequel se place la planche à travailler qui est amenée en avant vers-le porte-outil 3. Je ne parle pas du mécanisme d’amenage, dont le genre ou le système n’a pas d’intérêt spécial ici; dans cette machine il consiste dans le rouleau 90. Le porte-outil 3 est monté sur un arbre 4, qui tourne rapidement dans la coulisse 5, animée d’un mouvement de va-et-vient par rapport à la planche, au moyen d’une bielle 7, dont l’extrémité s’engage sur un excentrique 8. La coulisse 5 est poussée extérieurement, tandis que sa bielle est maintenue contre la came par un ressort 40, qui a son point d’appui sur le bâti principal; on évite par ce moyen tout mouvement perdu. La came, ou excentrique 8, est
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- pourvue cl’une ouverture allongée rectangulaire 9, qui s’ajuste sur un coussinet 10 calé ou serré à force sur un arbre court 11, maintenu dans un support mobile 12, pouvant glisser dans la rainure en V du bâti 13, fixé
- Fig. 96. — Plan de la forme du porte-outil appliqué au système Gœhring.
- Fig. 97. — Coupe suivant XX de la figure précédente.
- lui-même sur le bâti principal de la machine, et elle est reliée au coussinet 1 0, par une vis de serrage 14, qui passe à travers l’oreille 15 de la came et l’oreille 16 du coussinet 10. En serrant ou en desserrant cette vis on règle promptement l’excentricité de la came et l’on assure sa position au moyen du boulon 17, qui passe à travers une rainure 18 tracée dans une saillie du coussinet et qui pénètre dans la came. Un plateau rectangu-
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- Fig. 98. — Vue de face de ia came de l'excentrique.
- iaire 19 est rigidement fixé de l’autre côté de la came 8; une rainure 20 le traverse dans toute sa longueur et sert au passage du centre de l’arbre, dans le plan du mouvement de la came. La position du support mobile 12,
- sur le bâti 13 , se règle au moyen d’une vis 22 ,tournantlibrement à l’extrémité du bâti et se vissant dans des coussinets placés sous le support mobile; ce réglage est facilité par une échelle graduée tracée sur le bâti et un index 21 fixé sur le côté du support mobile.
- Lorsque la machine doit être employée pour travailler des bois de parquetage ou des lambris, il est préférable de pouvoir façonner les deux côtés de la planche en même temps, et pour cela il faudra employer les deux porte-outils. La construction clés cames et des bielles qui commandent ces deux porte-outils est la même; entre les arbres 11 et dans le même plan se trouve un arbre 23 monté
- d’un engrenage 2 A qui tourne à une vitesse régulière. A l’une des extrémités de l’arbre 23 est une bague 25, solidement fixée à sa place au moyen cl’une cale mobile 36, mais pouvant s’enlever quand on le désire; une vis de serrage 27 qui passe à travers la bague sert à la maintenir et à augmenter sa fixité. A l’autre extrémité de l’arbre se trouve une autre bague 28, maintenue également en position au moyen d’une vis de serrage 29, mais n’ayant pas de cale; cette seconde bague est munie d’un index qui passe sur une échelle graduée tracée sur une autre bague très mince 31, fixée sur l’arbre 23 et appliquée contre la face de la bague 28; de cette façon l’on peut régler avec une grande exactitude l’ajustement de la bague 28 sur l’arbre. Sur les côtés extérieurs des bagues 25 et 28 se trouvent des axes 32, dont l’extrémité forme des têtes carrées 33 qui glissent dans les rainures 20 des plateaux 1 9 fixés sur le côté des excentriques. Les arbres 23 et 11 sont dans le même plan horizontal; lorsqu’ils seront dans le même plan vertical,
- Fig. 99. — Face opposée de la même came.
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- c’est-à-dire en ligne, les index seront au point zéro sur les échelles et les axes 32 amèneront la rotation synchronique des arbres 11 et 23, et en même temps, par l’intermédiaire des cames 8, le plus grand et le plus petit mouvement des porte-outils; ils produiront alors leur effet suivant les lignes représentées dans la ligure 9A. Mais en ajustant les supports mobiles, qui portent les arbres d’excentrique 11 extérieurement, au moyen des vis de serrage 22 (ce qui se fera facilement en lisant le chiffre marqué par l’index 21 sur l’échelle correspondante et en le comparant avec une table préparée à l’avance), les arbres cesseront d’être dans le même plan
- vertical. L’axe 32 décrira alors des cercles excentriques à l’arbre 11 et variera la rotation de ce dernier, en lui donnant un mouvement fixe lorsqu’il est près du centre de rotation, ce qui arrive lorsque l’outil passe de e' à g' (voir la figure 95), tandis que les axes tourneront plus loin du centre quand la ligne de coupe de g' à e' s’effectuera et que par conséquent la vitesse de rotation de l’arbre „ . , , A 11 sera plus lente, occasionnant ainsi le mouve-
- bection de la meme came. \
- ment désiré. L’ajustage de la came sur l’arbre 11
- permet de régler facilement la profondeur des coupes ou entailles à faire dans le bois; mais il faut en même temps amener l’arbre 11 à la position nécessaire pour produire les mouvements fixes et lents aux points convenables lorsque l’on veut tailler des courbes régulières.
- Dans le cas où l’on désirerait couper la planche suivant différentes lignes, l’ajustage de la came et le mouvement extérieur de l’arbre peuvent être changés pour produire une courbe irrégulière, mais se répétant constamment. La longueur entre les points saillants des ondulations ou courbes peut être variée, en augmentant la vitesse de la pièce de bois par rapport à la fréquence du mouvement intérieur des porte-outils. La position à donner aux deux bagues ou disques 25 et 28, relativement l’un à l’autre, dépendra entièrement de leur relation mutuelle dans la direction du mouvement de la planche et des parties de l’ondulation qu’elles opèrent simultanément.
- En résumé, l’on peut par ce système produire, au moyen d’une simple came excentrique, un nombre infini de courbes différentes régulières ou irrégulières, ce qui permet de varier l’ornementation des panneaux et lambris, faits mécaniquement, de la manière la plus heureuse. Le système
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- Gœhring mérite par ses nombreuses applications et par la simplicité relative de son mécanisme d’attirer l’attention, et je signalerai encore, comme application des plus praticpies, le bouvetage, c’est-à-dire la fabrication de rainures et languettes pour les bois de parcpiets; travaillés avec cette machine ils s’assembleront avec la plus grande facilité et une exactitude absolue ; car s’ils ont une légère courbure, cette courbure se reproduira également sur toutes les planches et les faces portant les languettes s’appliquent exactement sur celles qui portent les rainures.
- Machine à moulurer. — Après les machines si ingénieuses, brevetées par MM. Van Houten et Goeliring, qui sont surtout applicables à l’ornementation des panneaux et surfaces plates, je n’en dois'pas moins citer les machines à moulurer employées pour la fabrication courante des baguettes et moulures destinées à être appliquées sur des portes, lambris, etc. La Egan Company et MM. J.-A, Fay et Cie ont de nombreux modèles de ces machines, permettant de faire des moulures sur une, deux ou quatre faces à la fois. Je n’en décrirai qu’un, car tous ces modèles sont, en somme, du même type, et ne diffèrent entre eux que par leur force et par les dimensions des bois qu’ils peuvent moulurer.
- Je représente dans la figure 101 une machine à moulurer des bois de h pouces (o m. 10) de largeur et sur les quatre faces à la fois, construite par la Egan Company. Elle est formée d’un bâti fondu d’une seule pièce et d’un aspect très léger, qui se compose en réalité de deux parties : l’une portant la table de travail et les divers organes de la machine, l’autre qui s’abaisse en forme de support courbé et porte à son extrémité les organes de commande; cette dernière partie est très allongée, de façon à donner aux courroies une longueur suffisante. La machine, pour pouvoir travailler à la fois les quatre faces de la pièce de bois, est pourvue de quatre porte-outils : l’un, monté sur la partie supérieure du bâti, est au-dessus de la table et par conséquent travaille sur la face supérieure de la pièce de bois; un autre a son axe au-dessous de la table, dans laquelle il est fixé, et est destiné à moulurer la face inférieure du bois. Les deux derniers sont également fixés sur la table et sont verticaux comme les porte-outils des machines à bouveter; ils peuvent glisser latéralement, selon la largeur des bois à travailler, dans des rainures horizontales prises dans la table; ils servent pour travailler les faces latérales de la pièce de bois posée sur la machine. Les mandrins de ces porte-outils sont en acier trempé et tournent
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- clans des coussinets en bronze; ils sont d’un fort diamètre et n’ont aucune vibration, ce qui donne une coupe très nette et très douce. Les porte-outils sont rainés sur les quatre faces, de façon à porter des lames de toute sorte selon les moulures à faire. Le porte-outil supérieur peut coulisser horizontalement à angle droit avec la table, ce qui permet de l’allonger ou de le raccourcir, selon l’épaisseur dubois; j’ai déjà dit que les porte-outils
- Fig. 101.— Machine à moulurer de la Egan Company.
- verticaux pouvaient se rapprocher ou s’écarter du centre de la table. Celle-ci, très épaisse et très solide, est munie d’un mouvement de monte et baisse ; naturellement le porte-outil inférieur et les deux porte-outils verticaux montent et descendent avec elle. Le mouvement d’entraînement se fait par les deux cylindres dentés que l’on voit au-dessus de la table et un peu en arrière du porte-outil supérieur. Il existe naturellement des modèles beaucoup plus forts, pouvant moulurer des pièces de bois de 10 (o m. 26) et 12 pouces (0 m. 3i) de largeur, mais leur construction est la même et elles affectent d’une façon générale des formes semblables.
- Machine à sculpter le bois. — Je terminerai ce chapitre en donnant la description de la curieuse machine à sculpter le bois de M. William R. Snyder , cle Montgomery (Pennsylvanie), qui par un singulier hasard a été également brevetée le 9 août 1892. L’inventeur a eu pour but d’établir un outil marchant au moteur et offrant le moyen d’exécuter rapidement, avec netteté et régularité, des entailles ou sculptures en creux sur la surface d’une planche
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- ou d’un panneau, et de manière que l’on puisse arriver à produire n’importe quel dessin désiré, sans qu’il soit besoin qu’une esquisse de ce dessin fut au préalable dessinée sur la surface à sculpter ou ornementer.
- La figure 102 est une vue de côté, en partie en coupe, de cette machine; cette coupe permet de voir les parties travaillantes de la machine,
- Fig. 102. — Machine Snyder à sculpter le bois. Vue de côté.
- et est indiquée par la ligne 1,1 sur la figure io3, qui est une section transversale des parties travaillantes, prise sur la ligne 2,2 de la figure précédente ; la figure 10 A est une coupe en plan d’un détail de construction, faite suivant la ligne 3,3 de la figure 102; la figure io5 est une coupe en plan des détails de construction prise suivant la ligne 4,4 de la figure 102; la figure 10G est une vue de côté, à une échelle plus forte, et
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- —> i*
- OOP O OOP]
- Fig. io3. — Machine Snyder à sculpter le bois. Section transversale des parties travaillantes,
- suivant 2, 2 (fig. 102).
- en partie en coupe du plateau qui reçoit la pièce à travailler et du mécanisme qui sert à lui donner un mouvement de balancement et à régler sa position ; enfin la figure 107 représente quelques-uns des ornements que
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- cette machine sert à sculpter. Bien entendu les mêmes lettres et les mêmes chiffres correspondent, sur les différentes ligures, aux mêmes parties.
- J’arrive maintenant à la description de la machine : A est une colonne creuse verticale, pourvue de bras a parallèles entre eux; ces bras ont des prolongements a!, qui s’attachent au mur A', afin de maintenir la colonne ferme et rigide. Dans la colonne A passe un arbre droit maintenu en certains points comme en a2. Cet arbre (qui est montré coupé en haut et en bas dans la figure 102) doit être posé dans un support scellé dans le sol, qui lui permettra une rotation rapide. Ce mouvement de rotation peut être produit de n’importe quelle façon.
- La colonne creuse A est extérieurement de forme parfaitement cylindrique, afin de servir de support au porte-plateau C, qui pivote sur elle au moyen des manchons bb' qui terminent les deux bras b2b3 de ce porte-plateau; par ce moyen il est assez solidement maintenu pour résister au poids et à la pression qui s’exerce sur lui. Il est nécessaire que le porte-plateau oscillant C soit disposé pour changer de position aussi bien verticalement que latéralement. Les mouvements verticaux s’effectuent par une vis c qui s’appuie sur une plaque c' entourant la partie inférieure de la colonne A et reposant sur son bras a. La partie supérieure de la vise passe librement à travers le bras à3, mais se visse dans le moyeu fileté d’un pignon d, qui est fixé sous le bras à3. Ce pignon engrène avec un autre pignon semblable d', qui est fixé à l’extrémité inférieure d’un arbre d2; cet arbre traverse le bras è3, parallèlement à la vis c; il est en outre pourvu à son extrémité supérieure d’un pignon conique e qui engrène avec un autre pignon également conique e’ fixé à l’extrémité adjacente d’un arbre horizontal e2. Cet arbre tourne dans une longue douille encastrée dans le bâti oscillant C et se termine par un petit volant de manœuvre e3, placé à son extrémité extérieure. On n’a donc qu’à tourner ce petit volant pour faire monter ou descendre le bâti le long de la colonne A et régler sa hauteur au-dessus de la base de la colonne, mais il était en outre nécessaire que le porte-plateau fut pourvu d’un mouvement de retour vertical rapide pour faciliter l’exécution des travaux dont il sera parlé plus loin. Pour arriver à ce résultat, on a placé en bas de la machine un levier à pédale D qui pi vote sur un support j\ et dont l’extrémité la plus rapprochée de la colonne A est librement réunie à une tige verticale f. L’extrémité supérieure de
- Fig. îoi. Coupe en plan suivant 3, 3 (fig. 102).
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- celle-ci aboutit à une rainure courbe f'1 (voir fig. 10A) formée sur la face inférieure de la plaque c!\ cette rainure est concentrique à la colonne. La tige peut coulisser dans une douille/3, placée sur le supportjf de sorte que lorsque l’on abaissera l’extrémité libre du levier à pédale, on fera monter le porte-plateau C, sans gêner le moins du monde les mouvements latéraux que l’on voudrait lui faire exécuter.
- La partie supérieure du porte-plateau tournant C se compose de deux plaques g, qui sont perpendiculaires à la colonne. Ces plaques ont la forme de cornières et ont des ailes horizontales g'. Ces ailes ou surfaces horizontales g' servent de support au chariot coulissant E, qui se trouve fixé sur les bords de côté du porte-plateau, comme l’indique la figure i o3 ; on voit donc que le chariot peut facilement se mouvoir sur le bâti tournant. Il y a dans le chariot E deux cavités cylindriques opposées placées horizontalement et transversalement dans la partie de ce chariot qui se trouve entre les deux bras g du bâti; ces cavités reçoivent les tourillons g2
- ]o o
- Fig. io5. — Coupe en plan suivant A, A (fig. 102).
- qui font saillie de chaque côté d’une table pivotante E'. On remarque aussi deux bras hh' partant des faces qui ne portent pas les tourillons#-2 et qui par conséquent sont à angles droits avec l’axe de ceux-ci ( voir la figure 106); ils forment le prolongement l’un de l’autre. La table pivotante E' est percée en son centre d’un trou vertical, qui reçoit une tige ou pivot f, qui
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- supporte un plateau circulaire F. Le pivot i' porte à sa partie supérieure un renflement i de plus grand diamètre que lui et ce renflement est percé d’un certain nombre de trous i2, régulièrement espacés, comme on le voit sur les figures io3 et 106. Ces trous sont destinés à recevoir une extrémité de la tige de serrage v> qui passe librement dans deux oreilles A2-; elle est suffisamment longue pour être toujours à portée de la main et pouvoir toujours être saisie facilement, et cela est d’autant plus facile que sa poignée est en avant de la machine. Un ressort en spirale entoure cette tige; il est appuyé à une des oreilles h2 et de l’autre presse sur une bague ou collet faisant corps avec la tige, de sorte qu’il la maintient et l’empêche de quitter celui des trous i2 dans lequel elle a été enfoncée. Deux harres en équerre g-3 se trouvent entre les barres de côté g du bâti tournant; elles sont percées et filetées verticalement pour recevoir les vis de serrage g4, qui servent à maintenir la surface supérieure du plateau dans un plan horizontal ou à lui donner l’inclinaison que l’on désire; ces vis s’appuient sur la surface inférieure des bras M', comme l’indique la figure 106. Le mouvement longitudinal du chariot coulissant E et des parties qu’il supporte est déterminé par une chaîne plate h dont les mailles s’engagent sur les saillies de deux roues-hérissons k’ qui sont supportées par la table tournante. La figure 106 nous montre cette chaîne reliée au chariot à ses deux extrémités opposées en k2; un petit volant de manœuvre A3, monté à l’extrémité de l’arbre Jâ sur lequel une des roues k’ est fixée, permet à l’ouvrier de faire faire au chariot E son mouvement longitudinal, lorsque cela est nécessaire, sans quitter le devant de la machine.
- A l’extrémité supérieure de la colonne A est fixé le bâti G, à une certaine distance au-dessus du plateau F ; il porte le mécanisme servant à
- Fig. 106.— Vue de côté et en coupe du plateau qui reçoit la pièce à travailler.
- sculpter, suspendu sous un plateau m. Au bâti G est attachée une couronne m' servant à supporter le plateau tournant m, dont le bord extérieur est exactement circulaire afin de s’adapter librement dans la paroi intérieure
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- circulaire de la couronne. Sur le côté inférieur de la table tournante m, et près de son bord, est fixée une crémaillère circulairem2, qui engrène avec un pignon droit m3, placé sur un arbre transversal m4, maintenu dans un support m5 faisant corps avec la couronne m'; un volant de manœuvre m6 placé à l’extrémité de l’arbre m4 permet de faire tourner la table m. Comme l’indique la figure 1 o 5 , des trous régulièrement espacés m7 sont percés sur la périphérie du plateau tournant m\ l’extrémité intérieure d’une tige glissante m8, pressée par un ressort, peut pénétrer dans chacun de ces trous au fur et à mesure qu’ils se présentent en face d’elle; le plateau tournantm peut donc être fixé au point où l’on veut le mettre. Un bras n part du dessous de la table tournante m; derrière ce bras, et tenant à lui, se trouve un support n\ recourbé d’abord, puis parallèle au bras ensuite; entre le bras et ce support il y a un espace suffisant pour qu’il y soit placé une petite poulie w2 montée sur un arbre; cette dernière poulie n’est d’ailleurs que la partie centrale d’un manchon dont les extrémités cylindriques s’emboîtent dans des coquilles # du bras et du support; la poulie et le manchon qui la porte sont donc dans un plan horizontal. Un arbre w4 passe à travers la poulie u2 et tourne avec elle, mais il peut se mouvoir longitudinalement à travers la poulie au moyen d’une rainure n5 qui s’étend sur toute sa longueur et dans laquelle glisse une vis de serrage nù traversant la poulie et
- pénétrant dans la rainure comme on le voit sur la figure io5. Un support oscillant o repose sur des saillies n7 des coquilles n3 ; il est formé d’une barre plate avec des prolongements d’équerre à ses extrémités; ces prolongements sont d’égale longueur et percés de trous situés dans un plan parallèle à celui de la partie principale du bâti,
- Flhr- 107.—Ornements sculptes afm ge recevoir les axes coniques 0'. Des vis de
- par la machine Snvder. „ , , . , , P , ,
- serrage 01 servent a ajuster et a fixer les axes 0
- dans le support oscillant 0, tandis que leurs pointes coniques pénètrent
- dans les trous de centre de l’arbre nK Une série de trous convenablement
- espacés o3 sont percés dans la barre droite du support oscillant .0, et sont
- destinés à recevoir les boutons servant à le fixer dans la saillie n‘. De cette
- façon lorsque l’on désire faire glisser l’arbre n4 longitudinalement, tout
- en le laissant libre de tourner, il suffit de régler la distance du support en
- le poussant avec la poignée o5, et de le fixer avec le bouton o4 au point que
- l’on désire.
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- Deux montants verticaux p partent de la table tournante m et se réunissent à leurs extrémités supérieures par une pièce d’équerre p'; cette dernière est surmontée d’un moyeu cylindrique qui s’emmanche dans une douille p2 du bâti supérieur G. Au-dessus de la douille p2 il y en a une autre semblable p3, ces deux douilles forment le prolongement l’une de l’autre. Le moyeu qui surmonte la partie p' est aussi percé d’un trou circulaire, qui est sur le même axe que la douille p3 et qui est alésé aux mêmes dimensions. Ces trous percés-dans le moyeu et la douillep3 servent à maintenir un arbre jt?4, sur lequel est fixée une poulie p5 qui reçoit son mouvement de l’arbre vertical principal B, par l’intermédiaire d’une courroie p6 allant de ladite poulie p5 à la poulie motrice r placée sur cet arbre vertical. Un ressort à boudin s est placé autour de l’arbre p4, entre la poulie p5 et le moyeu qui surmonte la pièce d’équerre p'. Une vis de réglage t, à pointe conique, pénètre au centre de l’arbre p4; elle s’engage dans un écrou fileté £', qui est attaché aux deux extrémités supérieures opposées de deux ressorts semblables, en forme d’arcs, t2, dont les extrémités inférieures sont maintenues à l’aide de vis sur les faces latérales t3 de la partie supérieure p3 du bâti G. Une roue de friction conique u est fixée à l’extrémité inférieure de l’arbre p4 et se trouve en contact avec une autre roue de friction u' également conique ; cette dernière est montée sur un arbre horizontal m2, engagé à chacune de ses extrémités dans les montants p; cet arbre m2 porte aussi une poulie m3, calée sur lui, qui est dans le même plan vertical que la poulie ri2 à qui elle est reliée par une petite courroie m4. La vis de réglage t est employée pour produire plus ou moins de friction entre les faces de contact des roues mm'; le ressort en spirale s par son élasticité supprime leur contact lorsque la vis est desserrée ; les ressorts en arcs l2 par leur pression servent à maintenir les parties en contact et à prévenir le bruit quand la vis t est desserrée, afin d’arrêter la rotation de l’arbre nk.
- Les outils m, employés pour sculpter ou entailler, sont maintenus sur un porte-outil v\ fixé sur l’arbre w4 près de son bout extérieur; le porte-outil est disposé pour donner une inclinaison convenable à l’arête des lames, de sorte que la coupe faite dans la pièce de bois travaillée est excessivement lisse. On peut donner aux lames toute espèce de formes, angulaire, ronde, à gorges, selon les dessins que l’on veut produire.
- Pendant le travail, la pièce de bois qui doit recevoir les sculptures est maintenue sur le plateau F par une paire de griffes ou mâchoires w,
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- qui peuvent s’écarter ou se rapprocher à volonté, et ainsi fixée elle est parfaitement immobile pendant que les lames v travaillent sa surface.
- Lorsque la machine travaille, l’arbre n4, malgré la rapidité de sa rotation, peut, par sa jonction avec le plateau tournant m, recevoir un mouvement circulaire autour et au-dessus du plateau F. On peut aussi faire tourner facilement la table F à l’aide des mécanismes que j’ai décrits. A l’aide de la pédale D, l’ouvrier fait monter et descendre le plateau F, successivement et alternativement, pour amener les lames v à creuser le dessin déterminé d’avance dans la pièce de bois posée sur le plateau. J’ai déjà dit que le plateau F pouvait être incliné, au lieu de rester horizontal ; cela permet à l’outil de couper plus profondément au centre du dessin et graduer la profondeur de la coupe, jusqu’à ce qu’aux extrémités il ne fasse plus qu’effleurer la surface de la pièce de bois. Le mouvement progressif du chariot coulissant dans chaque direction, les mouvements de rotation de la table F et du plateau tournant m, et les mouvements d’oscillation à droite et à gauche du support de la table doivent être tous utilisés par l’ouvrier pour exécuter une multitude de dessins artistiques, ou entailles, qui peuvent se reproduire aussi fréquemment qu’on le désire. Il n’est pas nécessaire que le dessin soit tracé sur la pièce de bois à sculpter, si l’ouvrier est d’une habileté suffisante pour se servir convenablement des différents mouvements de cette ingénieuse machine. Mais il est évident que si l’on a à produire des sculptures compliquées, il peut être utile de lui donner un modèle.
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- CONCLUSION.
- Comme je le disais à la fin de mon introduction, je ne pouvais avoir la prétention de faire dans ce trop court rapport une étude générale des machines à bois aux Etats-Unis, je voulais seulement décrire les machines qui me paraissaient, parmi tant d’autres, attirer spécialement l’attention soit par leurs qualités de simplicité et de solidité, soit par l’ingéniosité de leur mécanisme. C’est ce que j’ai tâché de faire. Mais je ne suis pas sorti des machines d’un emploi général, et à côté il y aurait eu à examiner toutes les machines construites pour des fabrications spéciales telles que celles destinées à la fabrication mécanique des roues, des lonneaux, etc.; les limites de ce rapport ne me l’ont pas permis à mon grand regret. Je dois ajouter qu’à côté de quelques maisons que j’ai citées, et qui sont d’ailleurs les plus importantes, il y en a beaucoup d’autres qui se sont adonnées à tel ou tel genre de machines à bois et qui construisent de bonnes machines de fabrication courante. Je n’en ai pas parlé parce que rien dans leurs modèles ne m’a paru mériter une mention spéciale.
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- TABLE DES MATIERES
- LES MACHINES A BOIS AMÉRICAINES.
- Pages.
- Introduction.......................................................................... 3
- I. Des scies et machines À scier..................................................... 9
- II. Des machines 'a mortaiser........................................................ 61
- III. Des machines À radoter.......................................................... 85
- IV. Machines spéciales et diverses.................................................. 111
- Machine à découper les feuilles de placage................................... 111
- Machines à moulurer Van Houten............................................... 11 h
- Porte-outil rotatif Gœhring pour l’ornementation du bois..................... 128
- Machine à moulurer Egan...................................................... i3 h
- Machine à sculpter le bois Snyder............................................ 135
- Conclusion............................................................................ 1 hh
- Comité 15. — 11.
- IMPJVIMF.lllE NAT I
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- TABLE GÉNÉRALE.
- PREMIER VOLUME.
- Pages.
- M. Gustave Richard.
- La mécanique générale américaine................................... 3
- DEUXIÈME VOLUME.
- M. Antoine Vautier.
- Les machines à bois américaines.................................... 3
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