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T

D

T'

A est une boîte accolée au cylindre et dans la quelle la vapeur afflue librement tant que le régulateur est ouvert. Sur le fond de cette boîte débouchent trois lumières, deux d'admission F, F, une d'échappement E, en forme de rectangles très allongés. Pour que le piston C prenne dans le cylindre B un mouvement rectiligne alternatif, il faut que la vapeur agisse successivement sur chacune des faces du piston, pendant que l'autre communique librement avec l'atmosphère.

T

b

E

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B

F

Distribution de la vapeur.

T'

Cette condition est réalisée au moyen du tiroir D. C'est une pièce en forme de boîte renversée, qui est appliquée par la pression de la vapeur contre la table des lumières et qui se meut dans la boîte à vapeur, en recouvrant constamment la lumière d'échappement et alternativement chacune des deux lumières d'admission.

Le mouvement rectiligne alternatif du tiroir est commandé par un

excentrique circulaire, monté sur l'essieu moteur, et dont la bielle est articulée avec la tige T du tiroir. Quelquefois une contre-tige T', passant à travers un presse-étoupe, sert à guider plus complètement le tiroir.

Fig. 576. Excentrique circulaire.

Si on désigne par le rayon d'excentricité, c'est-à-dire la distance du centre de l'essieu moteur 0, au centre de l'excentrique E (fig. 576), on voit facilement que cet appareil est l'équivalent d'une manivelle du rayon r, et que la course totale du tiroir est égale à 2 r. Le mouvement du piston et celui du tiroir sont donc exactement de même nature; celui du piston communique à l'essieu moteur un mouvement de rotation uniforme par l'intermédiaire d'une bielle et d'une manivelle et, réciproquement, le tiroir reçoit de l'essieu moteur, au moyen d'une manivelle et d'une bielle, un mouvement alternatif. Quant à la position relative de ces deux manivelles, elle résulte des con

ditions même de la distribution, conditions qui sont caractérisées par les avances et la détente, et qui, dans les locomotives, sont réalisées de la manière suivante.

Les barrettes du tiroir sont plus larges que les lumières d'admission; le tiroir étant dans sa position moyenne (fig. 575), la quantité ab, dont la barrette déborde la lèvre extérieure de la lumière d'admission, s'appelle le recouvrement extérieur; la quantité cd, dont elle déborde la lèvre intérieure de la même lumière, s'appelle le recouvrement intérieur.

Avec un tiroir ainsi disposé, il faut évidemment, pour que la vapeur puisse être admise sur une face du piston dès le commencement de sa course, que le tiroir sé soit à ce moment écarté de sa position moyenne, représentée par la figure 575, d'une quantité égale au recouvrement extérieur e; mais cette condition n'est pas suffisante. A cause du temps perdu dans la transmission des mouvements du piston à l'essieu et de l'essieu au tiroir, par suite du jeu aux articulations et de la flexion des pièces, il faut encore que la lumière d'admission soit déjà démasquée d'une petite quantité au moment où le piston va commencer sa course; c'est ce qu'on appelle l'avance à l'admission. Nommons-la a. Il faudra donc que, lorsque le piston est à l'origine de sa course, le tiroir ait dépassé sa position moyenne d'une quantité égale à e + a.

L'angle de calage de la manivelle d'excentrique s'en déduit immédiate ment, si l'on suppose que le mouvement du tiroir se fasse parallèlement à celui du piston, ce qui revient à négliger l'obliquité de la bielle d'excentrique ; cette simplification est permise, en raison de la longueur de cette pièce par rapport au rayon d'excentricité. Il suffit, pour produire ce déplacement du tiroir, que la manivelle d'excentrique s'écarte de la position verticale, qui correspondrait à la position moyenne du tiroir, d'un angle dont le sinus soit égal à +a, c'est-à-dire que le rayon d'excentricité, au lieu d'être calé à angle droit sur la manivelle motrice, fasse avec elle un angle égal à 90° + w, l'angle étant donné par la relation.

e

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L'angle

s'appelle l'avance angulaire et la quantité e+a, dont le tiroir doit avoir dépassé sa position moyenne au commencement de la course du piston, s'appelle l'avance linéaire.

De même qu'il faut une avance à l'admission, il faut aussi une avance à l'échappement, c'est-à-dire qu'au moment où le piston est à l'extrémité de sa course, le tiroir doit déjà avoir mis l'autre face du piston en communication avec la lumière d'échappement; cela est nécessaire pour diminuer le travail dû à la contre-pression de la vapeur qui reste de la course précédente du

piston, vapeur qu'il doit refouler devant lui pour accomplir sa nouvelle course.

Il est clair que l'avance à l'admission a correspond à une avance à l'échappement de même valeur; on donne généralement à cette dernière une valeur plus grande, pour réduire d'autant le travail résistant de la vapeur, ce qui est facile à réaliser au moyen du recouvrement extérieur.

Quant à la détente de la vapeur, qui est une condition importante de l'utilisation économique de la machine, elle se réalise aussi très simplement au moyen des dispositions précédentes, ainsi que nous allons le voir.

涵。

Fig. 577.

Etudions, en effet, de plus près les différentes phases de la distribution. Soient (fig. 577) OM la manivelle;

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E, la position du centre de l'excentrique quand le tiroir est au milieu de sa course; la position correspondante de la manivelle est OM, (E,OM, = a); Mo, la position du bouton de manivelle au point mort, c'est-à-dire quand la tige du piston et la bielle sont dans le prolongement de la manivelle ; M ̧OM, l'avance angulaire, qui n'est autre chose que l'angle que la manivelle a encore à décrire pour arriver au point mort, à l'instant où le tiroir est dans sa position moyenne.

W

La position OE, du rayon d'excentricité, correspondant à la position du tiroir à mi-course, s'obtient en abaissant du point O une perpendiculaire sur la table des lumières (on néglige ainsi l'obliquité de la bielle d'excentrique).

Pour simplifier l'étude du mouvement des organes de la distribution, nous supposerons en outre que le mouvement du tiroir se fasse parallèlement à celui du piston, ce qui revient à faire tourner l'ensemble de la distribution (excentrique, bielle d'excentrique, tige du tiroir et table des lumières) autour du point de l'angle que fait la table des lumières avec le cylindre.

La machine étant supposée ramenée à ce type, on voit facilement, en suivant le mouvement des différents organes pendant une révolution, que la rotation de l'essieu moteur se fait dans un sens tel que le rayon d'excentricité précède la manivelle d'un angle égal à 90° + w.

Projetons sur un plan perpendiculaire à l'axe de rotation les mouvements des diverses pièces qui s'y rattachent. Les points M et E décriront autour

du point O des cercles et l'angle de calage MOE restera constant. Les bielles qui servent à réunir ces points à la tige du piston et à celle du tiroir étant généralement assez longues pour qu'on puisse négliger leur obliquité, les mouvements du piston et du tiroir seront respectivement égaux à ceux des projections de ces points sur l'axe du cylindre ou sur la table des lumières, supposée parallèle à cet axe.

Pour avoir le mouvement d'un point quelconque du tiroir, par exemple du

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bord extérieur (fig. 578), il suffit, d'après ce qui précède, de faire coïncider ce point avec la projection A du centre d'excentricité E sur la table des lumières GG. Le point E se déplaçant sur le cercle qu'il décrit autour du point 0, le bord du tiroir coïncidera toujours avec la projection du point E.

Choisissons comme position initiale la position initiale du tiroir; le rayon d'excentricité est alors perpendiculaire au plan GG. Prenons AB = e, recouvrement extérieur, et BD la largeur de la lumière.

=

Le mouvement ayant lieu dans le sens indiqué par la flèche, l'admission commencera quand le bord du tiroir passera en B, c'est-à-dire quand le centre de l'excentrique sera en B, sur la verticale du point B; elle se terminera en B', sur la verticale du même point, de sorte que l'arc de cercle B, B'1 représente la période d'admission.

1

1

piston, vapeur qu'il doit refouler devant lui pour accomplir sa nouvelle course.

Il est clair que l'avance à l'admission a correspond à une avance à l'échappement de même valeur; on donne généralement à cette dernière une valeur plus grande, pour réduire d'autant le travail résistant de la vapeur, ce qui est facile à réaliser au moyen du recouvrement extérieur.

Quant à la détente de la vapeur, qui est une condition importante de l'utilisation économique de la machine, elle se réalise aussi très simplement au moyen des dispositions précédentes, ainsi que nous allons le voir.

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Etudions, en effet, de plus près les différentes phases de la distribution. Soient (fig. 577) OM la manivelle;

OE, le rayon d'excentricité;

a = MOE, l'angle de calage;

E, la position du centre de l'excentrique quand le tiroir est au milieu de sa course; la position correspondante de la manivelle est OM, (EOM1 = α); Mo, la position du bouton de manivelle au point mort, c'est-à-dire quand la tige du piston et la bielle sont dans le prolongement de la manivelle; MOM,, l'avance angulaire, qui n'est autre chose que l'angle que la manivelle a encore à décrire pour arriver au point mort, à l'instant où le tiroir est dans sa position moyenne.

W =

La position OE, du rayon d'excentricité, correspondant à la position du tiroir à mi-course, s'obtient en abaissant du point O une perpendiculaire sur la table des lumières (on néglige ainsi l'obliquité de la bielle d'excentrique).

Pour simplifier l'étude du mouvement des organes de la distribution, nous supposerons en outre que le mouvement du tiroir se fasse parallèlement à celui du piston, ce qui revient à faire tourner l'ensemble de la distribution (excentrique, bielle d'excentrique, tige du tiroir et table des lumières) autour du point O de l'angle que fait la table des lumières avec le cylindre.

La machine étant supposée ramenée à ce type, on voit facilement, en suivant le mouvement des différents organes pendant une révolution, que la rotation de l'essieu moteur se fait dans un sens tel que le rayon d'excentricité précède la manivelle d'un angle égal à 90° + w.

Projetons sur un plan perpendiculaire à l'axe de rotation les mouvements des diverses pièces qui s'y rattachent. Les points M et E décriront autour

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