Frein hydraulique

“ La modération est obtenue très simplement, au moyen de soupapes disposées à l'extrémité de la contre-tige du frein hydraulique et d'une rainure longitudinale pratiquée à l'intérieur de la tige de ce frein. ”

“ Les affûts à frein hydraulique se manœuvrent avec une rapidité très satisfaisante, ce qui tient au fonctionnement régulier et automatique du frein et à la facilité du jeu des organes mécaniques qui déterminent les déplacements latéraux du châssis et le mouvement vertical de la culasse. Mais il n'en est pas ainsi des affûts des modèles antérieurs, notamment ceux des modèles 1869 et 1870 (1) pour les gros calibres, qui se déplacent lentement sur la plate-forme et auxquels on peut reprocher particulièrement le peu de commodité de la vis de pointage. ”

“ Le récupérateur emmagasine une partie de l'énergie du recul et la restitue ensuite pour ramener le tube en place.
L'ensemble formé par le tampon de choc et l'embout tronconique de la tige de frein forme amortisseur de retour en batterie et fonctionne à la manière d'un petit frein hydraulique.
Frein hydraulique. —Le frein hydraulique est un transformateur d'énergie. Il transforme l'action brutale d'une percussion très courte en durée mais de grande intensité, en une force de moindre intensité, mais agissant pendant un temps plus long. ”

“ Sur le frein hydraulique essayé à Lans-le-Bourg. — L'insuffisallce de la résistance des organes n'est pas le seul défaut que l'expérience ait révélé. Une difficulté imprévue a surgi dans la mise en œuvre de ce moyen, théoriquement si puissant.
L'alimentation des cylindres exige dans la bâche une pression plus considérable qu'on ne l'avait supposé; la manœuvre de la pompe à air qui sert à maintenir cette pression, et l'examen continuel des indications du manomètre, absorbent une trop grande part de l'attention du mécanicien. ”

“ Une partie assez notable de la note de la Fonderie est, en outre, consacrée
à l'exposé de la supériorité du frein hydropneumatique sur le frein hydraulique avec récupérateur à ressorts métalliques : l'air comprimé ne se fatigue pas comme les ressorts et, s'il y a des fuites, à la longue, il suffit de recharger le frein au moyen de la pompe à soupape automatique, etc.
Le Comité est favorable aux essais en grand, mais après avoir complété, à Calais, les premiers essais exécutés à Bourges. ”

“ Nous supposerons que l'affût recule sur une plate-forme telle que f et li = o. Nous admettrons en outre que J = 100 kilogrammes. Nous allons calculer un frein hydraulique à effort constant de 1 mètre de course et un autre de om,5o seulement. En traitant plus loin les mêmes problèmes d'une façon plus approchée que celle qui vient d'être indiquée nous pourrons avoir une idée du degré d'exactitude de la méthode élémentaire précédente. La pression dans le frein, par centimètre carré, est arbitraire. ”

“ Le marché doit contenir une description sommaire du moteur, mentionnant les dimensions et la matière des principales parties du mécanisme. Enfin, le constructeur doit s'engager à donner un effet utile déterminé pour les différents états de la chute. Le mode de jaugeage adopté et la valeur numérique des coefficients à employer seront énoncés d'une manière parfaitement claire. L'essai d'une roue hydraulique se fait au frein de Prony comme celui d'une machine à vapeur.
Prix de revient du travail de l'eau. — Le travail mécanique fourni par les chutes d'eau est le plus économique qui existe. ”

“ On sait que le choc de l'eau , à l'entrée des tuyaux mobiles, occasionne une perte de forces vives, et par conséquent du travail moteur transmis à la roue, et que la hauteur génératrice de la vitesse absolue que l'eau conserve en abandonnant une machine hydraulique est perdue pour le travail transmis à cette roue; de là, ce principe généralement connu de tous les mécaniciens, que les roues hydrauliques doivent être tellement disposées, et tourner avec une vitesse telle, que l'eau T entre sans choc, et en sorte sans vitesse. ”

“ FIG. 143. — Manivelle pouvant se rabattre.
rons le cric à noix, avec transmission d'énergie par roue dentée hélicoïdale et vis sans fin.
Le cric hydraulique, quand on ne cherche pas à réaliser un appareil transportable, est sans danger.
Treuils. — Les treuils sont employés à la manœuvre de ponts
roulants, grues, montecharges, etc.
Ceux qui se manœuvrent à la main utilisent les manivelles susdites et des freins à bande.
On combine parfois la manivelle et la commande du frein.
FIG. 144.—Protection du bout d'arbre à manivelle (Établissements Schneider) . ”

“ Pour y parvenir, il importe d'abord de prouver ce principe, que les roues tournant librement avec le courant sont des obstacles à l'écoulement de l'eau, de même nature que les pieux et autres ouvrages fixes exécutés en lit de rivière.
Par le seul fait de son existence, une roue hydraulique présente une résistance appelée force d'inertie, qui, pour être vaincue, a besoin d'être poussée par une autre force contraire. Mais la roue, une fois mise en mouvement, ne s'y maintiendra pas sans une addition constante de force, susceptible de faire équilibre au frottement que produit sa rotation. ”

“ Lorsqu'il s'agit de conduire les eaux d'une source ou d'un bassin dans un réservoir placé à une grande distance, on emploie des tuyaux cylindriques, en terre cuite, en mortier hydraulique, en fonte ou en tôle de fer, dont les parois offrent au mouvement du liquide une résistance qu'il est nécessaire d'apprécier. ”

“ L'eau sous pression, considérée comme moyen de transmission, diffère de la force hydraulique directe, en ce que la pression est créée artificiellement à la surface au moyen de compresseurs d'eau, c'est-à-dire de pompes, qui foulent l'eau sous un accumulateur. On peut de cette manière choisir le moteur le plus économique dans les circonstances où l'on se trouve : force hydraulique, si l'on est en pays de montagnes, ou moteur à vapeur très économique. ”

“ Cas où la résistance du frein est constante.
Le problème de la détermination des freins est de beaucoup plus simple quand on suppose la résistance R constante pendant tout le mouvement. Ce cas particulier présente d'ailleurs une grande importance, car non seulement il se trouve réalisé dans les freins à frottement, mais on cherche encore, dans les freins hydrauliques, à rendre la résistance constante en faisant varier convenablement pendant le recul les dimensions des orifices d'écoulement. ”

“ On ne saurait s'arrêter sérieusement à l'objection plusieurs fois invoquée du chômage forcé des machines hydrauliques, par submersion pendant les crues. Quel que soit le système de l'appareil hydraulique adopté, soit des roues verticales, soit des turbines, ces engins ne peuvent-ils pas fonctionner sur des plans variables et mobiles, de manière à correspondre aux oscillations variables elles-mêmes du plan d'eau, et échapper ainsi aux alternatives de chômage par submersion ?
Nous laissons aux ingénieurs le soin de calculer avec précision la valeur des forces que nous leur indiquons. ”

“ Les moteurs hydrauliques sont tous ceux dans lesquels le travail moteur est développé par l'action d'une masse d'eau en mouvement. Le nombre de ces moteurs est relativement considérable, mais nous étudierons plus spécialement les turbines, dont l'emploi s'est beaucoup généralisé depuis quelques années.
Pour faire marcher une roue hydraulique, il faut qu'on retienne l'eau par un barrage à une certaine hauteur du côté où elle arrive, c'est-à-dire du côté d'amont; après avoir agi, elle s'échappe du côté d'aval. ”

“ On peut toujours, à prix d'argent, déplacer une machine à vapeur ou en mettre une nouvelle partout où le besoin s'en fait sentir, mais on ne peut pas déplacer une chute d'eau, et l'on rencontre partout, en France, des fermes privées de force motrice, faute de pouvoir utiliser une roue hydraulique facile à établir sur un ruisseau plus ou moins rapproché. ”

“ Avant d'effectuer une manoeuvre quelconque on commence, au moyen d'un jeu de robinets, par établir la pression dans les deux réservoirs r et r, puis sur les deux faces du piston qu'on veut faire mouvoir; on intercepte alors la communication de l'un des petits réservoirs d'air avec le grand réservoir, pour le mettre en communication avec l'échappement. Lorsque la différence de pression sur les deux faces du piston est suffisante, le mouvement commence, et le barragiste en règle la vitesse ou l'arrête à volonté, par la manoeuvre du robinet d'échappement. ”

“ On reconnaît généralement aujourd'hui l'avantage de substituer la pression à la percussion pour tirer d'un moteur le parti le plus avantageux ; mais en hydraulique, on ne connaît encore que la pression qui s'opère dans les roues à augets , et cette pression exigeant beaucoup de lenteur dans la roue, nécessite par cela même des engrenages intermédiaires entre le moteur et l'obstacle à vaincre, capables d'absorber par le frottement souvent autant de force qu'on croit en économiser par la substitution de la pression à la percussion. ”

“ Au moulin à vent succède, un peu plus tard, mais sans le faire disparaître, le moulin à eau avec ses roues hydrauliques. Le moulin à eau, c'est bien la machine avec ses transmissions et ses engrenages, c'est la force 11 motrice qui ne cédera sa place qu'à la force motrice de la machine à vapeur vers la fin du XVIIR siècle. Encore verrons-nous la force motrice hydraulique reparaitre
cent ans plus tard, vers la fin du XIXe siècle, grâce à la turbine hydraulique, récepteur hydraulique perfectionné qui sera le récepteur actif des chutes d'eau, l'organe puissant de l'industrie hydro-électrique. ”

“ La force des cours d'eau recueillie à l'aide des roues hydrauliques ou autres appareils de cette espèce est le moteur le plus économique, le plus régulier et le plus facile à manier qui existe. C'est le moteur agricole par excellence et l'on ne saurait assez recommander d'en faire usage toutes les fois que cela est possible. On verra, dans le chapitre suivant, consacré à l'étude des transmissions de forces, que la puissance d'une roue hydraulique peut être utilisée à d'assez grandes distances de la chute qui lui donne naissance ”

“ La canalisation est généralement constituée de tuyaux en fonte il joints Armstrong, dans lesquels les bouts de tuyaux à assembler s'emboîtent l'un dans l'autre, en réservant un logement circulaire à section trapézoïdale dans lequel on loge une bague en caoutchouc qui s'écrase sous la pression des boulons, assurant ainsi une étanchéité complète.
Les hydromoteurs ou récepteurs utilisés pour les appareils de levage sont caractérisés par un piston hydraulique qui se déplace sous l'action de l'eau et actionne au moyen de chaînes ou palans la charge à soulever : ce sont des moteurs sans rotation. ”

“ Comme ce n’est pas l’outillage qui détermine le trafic, on doit, sans hésiter, se contenter de quelques grues à vapeur et ne pas se lancer dans des installations d’outillage hydraulique qui sont toujours coûteuses. Le rendement des appareils hydrauliques funiculaires, tels que grues, monte-charges, n’est que de 3o p. ”

“ Dans la majeure partie des usines hydrauliques de notre pays, les cylindres moteurs sont si rapprochés du plancher supérieur que c'est à peine si un espace de 35 à 40 centimètres s'y trouve libre...
Que de malheurs irréparables on éviterait si l'on avait seulement soin de laisser entre le plancher supérieur et l'hydraulique un espace assez grand pour que le corps d'un homme en quelque position qu'il se trouve y puisse passer librement sans frottement ni choc... ”

“ Lorsqu'on peut profiter d'une roue hydraulique comme une roue de moulin ou d'usine à proximité, et qu'on n'a pas besoin d'un grand volume d'eau, on peut se borner à attacher aux aubes de cette roue, des godets fixes ou mobiles, disposés de manière qu'ils se remplissant quand ils sont en bas et qu'ils versent latéralement l'eau qu'ils contiennent dans une auge pendant leur passage au haut de la roue. ”

“ L'entrepreneur sera chargé de l'essai des tuyaux, soit en fonte, soit en tôle et bitume, et des robinets qui seront employés dans les prolongements ou renouvellements des conduites. Ces tuyaux et robinets seront soumis, dans les dépôts du service à l'aide d'une pompe de presse hydraulique, à une pression équivalente au poids d'une colonne d'eau de 100 mètres de hauteur. ”

“ Manoeuvre de la vanne.
obligé, en cas de crue, d'aller chercher des aides à plusieurs kilomètres, dans un moment où la moindre perte de temps peut avoir de graves conséquences. Sur les instances de l'Administration, la compagnie concessionnaire a substitué à ces engins des appareils hydrauliques qui peuvent être mis en mouvement par un seul homme.
Pour la manoeuvre hydraulique, la vanne est reliée par une tige verticale rigide avec un appareil de manoeuvre formé essentiellement d'un piston plongeur mobile par rapport à un cylindre fixe divisé' en deux compartiments ”

“ C'est ainsi que la distribution de l'eau sous pression est obtenue au moyen de robinets d'échappement indépendants les uns des autres et dont la. manoeuvre exige une très grande attention. Quant aux réservoirs à air servant de régulateurs, ils ne paraissent pas indispensables, et les coups de bélier pourraient être évités, semble-t-il, en disposant les robinets d'échappement de telle sorte que la fermeture ou l'ouverture de la vanne de l'orifice de l'évacuateur ne se produise pas instantanément. ”

“ Les réservoirs d'air consistent dans une capacité cylindrique interposée entre la pompe à eau, avec laquelle ils sont en communication, et la conduite ascensionnelle.
La tour hydraulique rend la vitesse de l'eau uniforme dans le réseau de distribution. Le rôle essentiel du réservoir d'air est beaucoup moins de rendre la vitesse uniforme, que de réduire, dans une grande proportion, la masse que le piston d'eau doit mettre en mouvement, et de lui permettre de prendre la vitesse qui convient aux organes de la machine, sans provoquer un surcroît de résistance. ”