Dispositions générales des machines fixes

Systèmes de machines à vapeur
. 70. DISPOSITIONS GENERALES DES
MACHINES FIXES. – Dans les premières machines
à vapeur, le mouvement rectiligne du
piston était transmis à l’aide d’un parallélogramme
à un balancier commandant la rotation
de l’arbre par bielle et manivelle (fig. 205). Le
système avec balancier fut modifié pour les
machines marines: dans le but de diminuer la
hauteur d’encombrement on plaçait le balancier
à la partie inférieure.
Par la suite, la transmission du mouvement
du piston s’est faite par la li aison directe de sa
tige avec la bielle (voir fig. 208 et aussi TOME I,
fig. 1177 et 1226). Les machines se construisent
soit avec cylindre vertical, soit avec
cylindre horizontal.
Dans les premières machines verticales,
l’arbre était au-dessus du cylindre, mais on
reconnut bientôt l’utilité de le placer audessous.
La tige du piston, au lieu de sortir
par la partie supérieure du cylin!].re, passe par
le fond inférieur et le cylindre est surélevé
(fig. 234). Jusqu’à l’apparition des turbines à
vapeur, ces machines dites machines-pilon se
sont généralisées comme moteurs marins, car
la disposition avec arbre à la partie basse permettait
la commande facile de l’arbre de
l’hélice.
Dans les machines horizontales, la tige du
piston attaque soit un arbre coudé et, dans ce
cas, le volant est en porte-à-faux; soit la manivelle
de l’arbre moteur, et, dans ce cas, le volant
est monté entre deux paliers. C’est la
disposition la plus fréquente des machines à
cylindre unique (monocylindriques). Dans
les machines à deux cylindres parallèles, il y a
deux manivelles et le volant est calé entre les
deux.
En général, pour les grosses puissances, on
emploie les machines horizontales dont l’entretien
et la surveillance sont beaucoup plus
commodes que dans les machines verticales,
nécessitant des escaliers, des galeries, etc. Les
machines verticales (fig. 234 à 237) ne s’adoptent
que dans le cas d’emplacement restreint.
On a reproché aux machines horizontales
l’ovalisation des cylindres, en raison du poids
du piston, mais les constructeurs ont pu soigner
l’exécution de ces machines.
Divers organes. – Nous avons étudié dans
notre TITRE II les divers organes de la machine
à vapeur: piston, bielle, manivelle, etc.
et nous venons d’examiner les dispositifs de
distribution et de r égulation. Ajoutons quelques
mots sur la construction du cylindre à
vapeur.
Cylindre . – Le métal employé est la fonte
de Suède, dure et à grain très fin; les fontes
ordinaires présentent trop de carbone à l’état
libre qui leur donne un gros grain. Le cylindre
(fig. 219 et 221) comporte généralement
une double enveloppe, soit venue de fonte, soit
le plus souvent rapportée, et dans laquelle passe
la vapeur afin d’éviter les condensations intérieures.
Le fond du cylindre et le couvercle
sont boulonnés au cylindre et les joints se font
au minium ou à la céruse.
Nous avons expliqué déjà quelles étaient les
dispositions adoptées pour les distributeurs
logés dans les boîtes de vapeur aux extrémités
du cylindre .. On munit enfin le cylindre
de purgeurs pour l’évacuation de l’eau qui a
pu se condenser à l’intérieur ou dans la double
enveloppe.
Fig. ~ 3 5
Type Compound-La ncl e.m (Sysl. Larborliei:r)
h Tête de prise de vapeur
c Hégul a teur de vitesse monté sur hilks en
ag is sant sur l’ad1ni ss ion
d P9mpe ~ h~1il c de ~ ra i ssa.ge Sous pression
e Heservo1r d eau de 1a pompe à huile
C Soup!lpe de S?rli<> d’huil e el prise du ma nomelre
a hurle
g Fillre à hui le
r1 Gra isseur méca ni q ue des cylindres
k C ana~x Coré~ dans l’àrnc des orga nes · cl concl
.ursanL 1 hurl”. so us pression aux couss
rn cls, excentriques, e lc.
Bâti. – L’ensemble des organes d’une même
machine se trouve fixé sur un bâti indéformable
en fonte reposant sur le massif de fondation
par de larges assises. Le bâti est généralement
du profil «à baïonnette» pour les machines
horizontales, et les glissières pour la
crosse du piston sont venues de fonte avec le
bâti.
71. MODES D’ACTION DE LA VAPEUR.
-Les machines à vapeur horizontales ou verticales
sont soit à simple expansion, soit à
double expansion (machine de Woolf et machine
compound), soit à triple expansion.
Machines à simple expansion. – Ces machines
sont généralement mqnocylindriques
(fig. 232), elles ne s’emploient avantageusement
que pour une faible puissance ou quand
la charge est susceptible de grandes variations