MACHINE A VAPEUR.

MACHINE A VAPEUR.

riquement, les deux systèmes peuvent développer lemême travail.

Évaluation du travail à l'aide de Vindicateur de Watt .

La méthode que nous venons d’exposer a le grandinconvénient de s’appliquer de la même manière à tou-tes les machines ; si les résultats obtenus sont exactsquant à leur moyenne, dans chaque cas particulier ilspeuvent être erronés. C’est pour ce motif surtout qu’ilétait bien souhaitable de posséder une méthode d’inves-tigation qui permît de reconnaître ce qu’il importe leplus de connaître et ce qui échappe complètement à lavue de l’observateur, le mode d’action de la vapeurdans le cylindre.

C’est ce résultat qu’on obtient à l’aide de l’indica-teur de Watt, instrument dont nous avons déjà donnéla description; à l’aide des tracés ou diagrammes qu’ilfournit, on peut déduire le travail produit par la vapeursur la tige du piston, c’est-à-dire plus grand que celuidisponible sur l’arbre de rotation, du travail de toutesles résistances intérieures de la machine.

Nous avons vu que l’indicateur de Watt consistaiten un tube qui se vissait sur le robinet à graisse ducyliudre. Dans ce tube se meut un piston que la vapeurdu cylindre fait monter en repoussant un ressort àboudin, et que ces mouvements correspondent à despressions qui sont indiquées par la tare antérieurementfaite de l’instrument. Le crayon adapté à la tige dupiston se meut donc verticalement en raison de la pres-sion de la vapeur.

Quant au cylindre sur lequel le papier est en-roulé, il fait un tour par chaque oscillation dupiston, entraîné par un cordon qui vient s’atta-cher au balancier, et qui s’enroule sur une pou-lie fixée sur l’axe du tambour,, d’un diamètredifférent de celui-ci quand il y a lieu, et tel quela course du piston fasse faire au tambour del’indicateur un peu moins d’un tour complet. Unressort spiral fait revenir le tambour à l’oscilla-tion descendante, et il prend des vitesses propor-tionnelles a celles du piston.

Mesure du travail. Les diagrammes ou courbestracées sur le papier, ayant des ordonnées proportion-nelles à la pression de la vapeur et des abeisses propor-tionnelles au chemin parcouru par le piston, leuraire est proportionnelle au travail de la vapeur sousle piston, et lu quadrature de cette aire en fournirala mesure.

Ces courbes sont fermées et comprises entre deuxlignes parallèles entre elles et perpendiculaires à laligue des tensions nullcs ou ligne atmosphérique quele crayon a tracée, lorsque le cylindre de l’indicateurétait isolé du cylindre de la machine. Les ordonnéesde la courbe comptées à partir de la ligne atmosphé-rique, indiquent à l’échelle de l’indicateur les excès depression de la vapeur sur la pression athmosphérique,ou les excès de la pression atmosphérique sur celle dela vapeur contenue dans le cylindre, suivant que cesordonnées sont en dessus ou en dessous de la ligne at-mosphérique

Le diagramme accuse donc les pressions de la va-peur sur la face supérieure du prston de la machine ;si les pressions se succèdent de la même manière etdans le même ordre sur la face inférieure, et il doit enêtre à peu près ainsi dans une machine à double effet,la distribution de la vapeur se faisant symétriquementdans le haut et dans le bas du cylindre, on pourraadmettre que la partie inferieure du diagramme donneles pressions qui ont lieu sur la face inférieure dupiston pendant la course descendante ; seulement, pouravoir les pressions qui ont lieu aux mêmes instants surles deux faces, il faudra supposer que la courbe infé-rieure est retournée bout pour bout. La longueur

d’une ordonnée, terminée de part et d’autre à la courbe,représenterait alors, à l’échelle de l’indicateur, la me-sure de la différence des pressions sur les deux facesdu piston, c’est-à-dire de la pression motrice. Commed’ailleurs le retournement de la partie inférieure de lacourbe ne modifie point l’aire renfermée dans son pé-rimètre, on peut prendre pour mesure du travail mo-teur la surface du diagramme tel qu’il est donné parl'instrument.

Il est bon de remarquer que la tige du piston doitdonner lieu à une correction. En effet, lorsque le pis-ton descend, la vapeur n’agit pas snr la section occupéepar la tige; lorsqu’il monte, au contraire, la vapeurfait remonter la tige du piston, au mouvement de la-quelle s’oppose la pression atmosphérique qui avait agiinversement à la descente. On peut donc prendre pourtravail moyen transmis au piston pendant une excur-sion simple ^ ^ A, A étant l’aire du diagramme,

S la surface totale du piston, s celle do la tige, la sec-tion du piston de l'indicateur étant l’unité.

Pour montrer la manière d’opérer avec l’indicateur,nous emprunterons à M. Morin un calcul qu’il donnerelativement à l’un des anciens paquebots transatlanti-ques, le Canada , pour des courbes obtenues en fusantvarier la détente, et qui mettent bien- en évidence l’im-mense avantage que procure l’emploi de la détentepour l’économie de la vapeur, et par suite du combus-tible dépensé.

La fig. 44 bis montre les courbes obtenues avec 6 de-

44 bis.

grés de détentes différentes. On fait là quadrature deces courbes, soit à l’aide du planimètro (voyez ma-chines a calculer), soit en les décomposant en pe-tits trapèzes, soit même en pesant le papier aprèsavoir découpé avec des ciseaux l’aire inscrite dans lacourbe. (Voyez dynamomètre.)-

On savait que chaque division de l’instrumentégale à 3 millimètres correspondant à une pressionde 4 k ,45 sur le piston de l'indicateur, ou chaquemillimètre de flexion du ressort a 0 k ,3833 ; que lepiston de la machine avait 4 m ,927 de diamètre, etque sa surface était 8-144,47 fois celle du petit pis-ton de l’indicateur. La course r du grand piston étaitde 2 m ,3055, et celle du piston de l’indicateur de0‘",4795 ou 479 inill ” n ,5 ; il faut donc multiplier la sur-face trouvée en millimètres carrés par :

oqAt* K

0,3833X8444,47X V 795 -- 9079 ’ 8 ’

pour avoir le travail développé par la vapeur à chaquecourse simple du piston.

La courbe fournit d’aillenrs la valeur de l’excès dela pression moyenne pendant l’admission sur celle del’atmosphère, et en y ajoutant cette dernière, la va-leur de la pression dans le cylindre.

Enfin on peut relever à peu près, sinon tout à faitexactement, sur les courbes, la portion de la coursedu piston pendant laquelle la vapeur est admise, etdéduire de ces données le poids de vapeur dépensé àchaque course pour le comparer au travail produit parcette meme quantité de vapeur.