Arthur Morin

“ AVANTAGES ET INCONVÉNIENT DES MACHINES A HAUTE PRESSION, SANS DÉTENTE NI CONDENSATION. Les machines à haute pression sans détente ni condensation, n'ont d'autre avantage que celui d'être d'un poids et d'un volume moindres à force égale, que celles des autres systèmes. ”

“ Des considérations locales, et particulières à la machine elle-même, servent ordinairement à déterminer le rayon du volant, et dans les formules suivantes nous le supposerons connu, mais nous ferons observer qu'on doit le faire aussi grand que possible, tout en ne dépassant pas certaines limites qui dépendent de la vitesse maximum que la circonférence de cet anneau peut prendre, sans que la force centrifuge n'acquière une intensité trop considérable. Cette vitesse ne doit pas excéder, mais peut atteindre 25 à 3o mètres par seconde. ”

“ La dépense effective est toujours plus faible que la dépense théorique, et elle en diffère d'autant plus que les effets de la contraction sont plus considérables.
Ces effets étant principalement influencés par la disposition de rorifice par rapport aux parois du réservoir, par les dimensions de cet orifice, par la charge d'eau sur son sommet, et enfin, dans certains cas, par la présence des coursiers qui conduisent l'eau après sa sortie, nous allons indiquer les règles à suivre pour les cas principaux, qui se présentent dans les usines. ”

“ EXEMPLE : Quelle est la durée de la vidange du bassin d'une écluse de chasse avec déversoir, dans le cas des données suivantes : A = 28ooomq, II = im,5o, h — om, io, L = i La formule donne
62. CAS OU L'ORIFICE D'ÉCOULEMENT, D'ABORD AVEC CHARGE SUR LE SOMMET, SE TRANSFORME EN DEVERSOIR. Il arrive souvent que l'orifice, qui d'abord avait une charge d'eau sur son sommet, se transforme en un déversoir par l'effet de rabaissement du niveau. ”

“ La chute totale d'un cours d'eau dans une usine , est la hauteur du niveau supérieur de l'eau dans le réservoir d'amont, au-dessus du niveau du canal de fuite en aval.
La force d'un cours d'eau ou la quantité de travail absolu qu'il fournit, est le produit du poids de l'eau qu'il dépense par la chute totale. ”

“ La mortaise a, dans le sens de la circonférence, une largeur déterminée par le prolongement des flancs, et son profil longitudinal dans le sens de l'axe présente la forme d'un trapèze dont la base, à la surface extérieure de l'anneau, est égale à la largeur des dents, et la base à la surface intérieure de l'anneau, est égale à cette même largeur diminuée de l'épaisseur des dents à la circonférence primitive. ”

“ Lorsque les machines à vapeur sont employées aux épuisemens, les résistances passives, les intermittences de travail et les pertes éprouvées par les pom pes, occasionnent, dans l'effet utile, mesuré par le produit du poids de l'eau élevée et de la hauteur d'élévation, un déchet considérable, qu'accroît encore le défaut de soin apporté à l'entretien de ces machines, ordinairement confiées à des ouvriers peu habiles. ”

“ DES VANNAGES ET PRISES D'EAU. Pour diminuer, autant que possible, la perte de vitesse ou de force vive qu'occasionne toujours la présence des coursiers, qui conduisent l'eau depuis l'orifice jusqu'à la roue, il faut disposer cet orifice et ses bords de façon que la contraction y soit aussi faible que possible. ”

“ QUANTITÉ DE TRAVAIL TRANSMISE A LA CIRCONFÉRENCE DES AILES. En appelant 0 la surface d'une des quatre ailes, l'effet utile ou la quantité de travail transmise à la circonférence des ailes, sera donnée, d'après les expériences de Coulomb et de Smeaton, par la formule pratique Pv = 0,130V kil. mètres, dans laquelle la vitesse v de l'extrémité des ailes, doit, pour l'effet maximum du moteur, être égale à 2,60 fois celle V du vent. ”

“ Pour calculer le volume d'eau que reçoit chaque auget Divisez la vitesse à la circonférence par l'écartement des augets, vous aurez le nombre d'augets qui passent par seconde devant l'orifice, Divisez le volume d'eau dépensé en 1" par le nombre d'augets qui passent en 1" devant l'orifice, > Le quotient sera le volume d'eau que chaque auget doit recevoir.
EXEMPLE : Quel est le volume d'eau que devait recevoir chaque auget de la roue à aubes planes, de la taillerie de Baccarat, dans le cas des données du second exemple du n° Q2? ”

“ Pour avoir la hauteur à laquelle peut s'élever l'eau qui sort d'un réservoir, en s'écoulant à gueule-bée par un ajutage prismatique ou cylindrique, Multipliez la charge sur le milieu de l'orifice par 0,67.
7. DISTINCTION ENTRE LA DÉPENSE THÉORIQUE ET LA DÉPENSE EFFECTIVE. On nomme dépense théorique d'un orifice, celle que l'on déduit de la théorie du mouvement des liquides, dans l'hypolhèse du parallélisme des tranches et en faisant abstraction des effets de la contraction,
et dépense effective, celle qui a lieu réellement et qu'il importe surtout de connaître. ”

“ DE L'ÉPAISSEUR A DONNER A LA CLEF DES VOUTES. On a indiqué, pour chaque espèce de voûte, les limites inférieures des épaisseurs à la clef, nécessaires pour qu'une voûte se soutienne sans surcharge. On déterminera les épaisseurs convenables par la règle pratique suivante, donnée par Perronnet : En nommant E l'épaisseur cherchée à la clef en mètres, D le diamètre de la voûte, si elle est en plein cintre, ou celui de l'arc supérieur, si elle est surbaissée,
Cette formule s'applique aussi aux voûtes en anse de panier ou en arc de cercle, en prenant pour diamètre celui du cercle supérieur. ”

“ Fig. 18.
du bassin supérieur dans le bassin inférieur, n'est pas noyé dès l'origine, et si même (Fig. 18) le niveau de ce dernier bassin est au-dessous du seuil au moment où l'écoulement commence, on calculera le temps écoulé depuis cet instant jusqu'à celui où l'orifice est noyé, par
la formule
dans laquelle A, A', H', m et a, ont les significations indiquées plus haut et où l'on désigne par h' la hauteur du niveau du bassin inférieur, au-dessous du seuil à l'origine de l'écoulement, h la demi-hauteur de l'orifice. ”

“ Le kilogramme et le mètre étant respectivement les unités adoptées peur exprimer la force et l'espace, la quantité d'action ou de travail sera représentée par un certain nombre de kilogrammes élevés à un mètre de hauteur, et l'unité de travail sera le kilogramme élevé à un mètre, ce que l'on indiquera souvent dans les formules, en plaçant en dessus et à droite des nombres, qui expriment la quantité d'action ou de travail, l'indice k.nt en exposant. ”

“ Lorsque les orifices sont accompagnés d'une espèce d'ajutage (Fig. 8) destiné à diriger l'eau dans les augets, ainsi que cela se pratique souvent pour les roues à augets, qui reçoivent l'eau audessous du sommet, on obtient
la dépense effective par la règle suivante : Calculez la dépense théorique pour chacun des orifices ou ajutage démasqué par la vanne, en prenant pour aire le produit de la largeur par la plus courte distance des diaphragmes qui forment l'ajutage, et pour charge d'eau la hauteur du niveau au-dessus du milieu de cette plus courte distance ”

“ Résultats généraux de la résistance des matériaux à la flexion par la torsion.
504. Lorsqu'un solide encastré par l'une de ses extrémités est sollicité par une force qui agit dans un plan perpendiculaire à sa longueur et qui tend à le tordre, les angles de déplacement de chacune des fibres longitudinales ou des molécules du corps, sont : 1° Proportionnels à la distance de ces fibres à l'axe de figure ou de symétrie du solide; 2° Proportionnels à la distance de la section que l'on considère à celle qui est encastrée. ”

“ Appelant R le rayon de l'un des cercles, R' le rayon de l'autre cercle, n le nombre de tours que le cercle du rayon R' doit faire pour un tour du cercle du rayon R, on aura R = nR'.
Cette formule revient à la règle suivante : Le rayon du pignon est au rayon de la roue comme l'unité est au nombre de tours que le pignon doit faire par tour de roue. ”

“ ORIFICES ACCOMPAGNÉS D'UN COURSIER. Les orifices d'écoulement sont le plus souvent accompagnés d'un coursier ou canal plus ou moins incliné. D'après les expériences de Bossut et celles plus récentes de MM. Poncelet et Lesbros, la présence de ce coursier n'exerce pas d'influence notable sur la dépense tant que la charge sur le centre n'est pas au-dessous de
m m m m 0,50 à 0,60 pour les orifices de 0,20 à 0,15 de hauteur.
0,30 à 0,40 id. 0,10 0,20 id. 0,05 et au-dessous.
Il est rare que la charge sur le milieu de l'orifice soit au-dessous des limites que nous venons d'indiquer ”

“ NOTA. Dans les ateliers de construction, pour la facilité et l'économie d'exécution, on est quelquefois dans l'usage de calculer seulement les dimensions des dents en bois, et de faire les dents en fonte de même épaisseur. ”

“ On observera que dans les machines locomotives bien construites, le diamètre du tuyau à vapeur est ordinairement égal à y ou * de celui du piston, que l'aire du passage du robinet régulateur est égale à celle de ce tuyau , et que la formule précédente n'est applicable qu'au cas où ce régulateur est complètement ouvert, parce que c'est celui pour lequel ces machines sont convenablement proportionnées. ”

“ Le contre-poids à placer à la circonférence moyenne de l'anneau du volant sur le prolongement du rayon correspondant à la manivelle sera, d'après la formule précédente, égal à
495. OBSERVATIONS RELATIVES AUX SCIERIES A PLUSIEURS LAMES. Lorsque les châssis doivent recevoir plusieurs lames, le volant et le contre-poids peuvent être doutant plus légers qu'il y a plus de lames. Mais comme la scierie sera nécessairement quelquefois armée d'une seule lame, il conviendra de déterminer le volant dans tous les cas, par la règle du numéro précédent. ”

“ Il est souvent utile de calculer la flexion que prendra un support sous une charge donnée, bien inférieure à celle qu'il peut porter avec sécurité, ou ce qui revient au même de déterminer les dimensions du corps, de façon que la flexion ne dépasse pas des limites que l'on fixe à l'avance. ”

“ On démontre que cette épaisseur limite est égale à la racine quarrée du double de la poussée horizontale, et le calcul fait voir qu'elle excède, en général, assez peu l'épaisseur calculée par la formule que nous rapporterons plus loin. De sorte que, dans les constructions où l'on ne craindrait pas de donner un petit excès d'épaisseur aux piédroits, on pourra adopter cette épaisseur limite qui est indiquée dans la dernière colonne du tableau précédent : ce que nous disons ici pour les voûtes en plein cintre, s'appliquera aussi à toutes les autres. ”

“ Quant au pignon , il faut que ses dents soient inclinées sur son axe , comme les filets sur celui de la vis. A cet effet, ayant fait le tracé du profil des dents sur les deux faces de tête de l'engrenage, on ploiera sur le cylindre qui contient les sommets des dents , une ligne droite, allant de l'extrémité d'une dent au point homologue de la dent précédente, dans le sens du mouvement ; et en opérant ainsi de proche en proche à mesure qae l'on creusera les dents du modèle, on formera la surface gauche des dents du pignon. ”

“ D'obliger à employer de la vapeur à quatre ou cinq atmosphères au moins, attendu que la proportion de la force perdue par le dégagement de la vapeur dans l'air à* la force totale de la vapeur, est d'autant plus grande que la tension dans la chaudière est plus petite. ”

“ ÉTABLIR UNE ROUE A AUBES COURBES, SUSCEPTIBLE DE DÉPENSER UN VOLUME D'EAU DONNÉ. Dans ce cas, le volume d'eau à dépenser étant donné, après avoir choisi une levée de vanne convenable, on calculera, par la règle du n° 132, la largeur de l'orifice, et on disposera les formes du coursier et les proportions de la roue d'après les règles précédentes. ”