Machine rotative

“ Dans toutes les machines, les organes en mouvement développent des forces d'inertie, qui croissent rapidement avec la vitesse et la masse des pièces mobiles. Ces forces, jointes a la variabilité, quand elle existe, du mode d'action des poids de ces mêmes pièces, mettent en jeu et l'élasticité de toutes les parties de la machine, et les réactions des appuis, à cause du changement incessant de leurs intensités, de leurs directions et de leurs points d'application. ”

“ Ce bâti a pour mission de porter :
1° Une machine rotative excessivement simple et légère. L’aluminium est tout indiqué. Cette rotative est quelque chose comme la machine de ce genre de Wath, mais plus simple encore. Elle actionne les pattes qui sont deux barres d’acier aux bouts desquels sont les pieds palmés qui font office de rames. ”

“ La marche hydraulique des machines ; c'est, en effet, du jour au lendemain, la réalisation pratique de la machine rotative, le piston moteur actionnant directement son arbre et débarrassé des complications mécaniques que l'on •appelle la bielle, la manivelle, les glissières, les presse-étoupes de cylindre, les organes de distribution. Qu'est-ce qui a fait jusqu'à présent l'insuccès pratique des machines rotatives? C'est d'abord la difficulté d'empêcher les fuites de vapeur sans créer des frottements et résistances considérables, d'où résultent une perte de travail et une usure rapide. ”

“ Peut-être arrivera-t-on à faire une bonne machine rotative. Mais, dans tous les cas, ce ne sera pas un moteur théoriquement meilleur que les machines à piston alternatif et à mouvement transformé, puisqu'il est amplement démontré et, du reste, mathématique, que la transformation, lorsqu'elle s'opère sans choc, n'absorbe de puissance que celle employée à vaincre les résistances passives. ”

“ Bien plus, quand son action sur la machine se réduit uniquement à un couple, comme dans le cas d'une hélice à mouvoir, l'appareil devrait, s'il possédait une stabilité par faite, pouvoir fonctionner en étant simplement posé sur ses supports sans y être assujetti ou relié en aucune façon. ”

“ Car, si l'économie géométrique de ces appareils ne se prête pas naturellement à une certaine stabilité, ou que les combinaisons qu'il est pratiquement loisible d'adopter ne soient pas suffisantes pour l'obtenir, toutes les parties de la machine entrent au bout de quelques minutes de marche dans un état violent de trépidation. ”

“ Ma tante, j'ai inventé une machine à vapeur, dite rotative, parce qu'elle agit par mouvement de rotation, au lieu d'agir par mouvement de va-et-vient ; l'avantage de cette machine est de tenir peu de place et d'user moins de combustible que les autres. ”

“ Résumé relatif à l'équilibration des machines. — En résumé, à l'aide de contre-poids convenablement agencés, on pourrait arriver à une stabilité presque parfaite pour une machine quelconque. Mais la plupart de ces contre-poids entraîneraient des inconvénients et une complication de mécanisme tels qu'ils ne sont vraiment pas acceptables en pratique. En se bornant aux contre-poids de manivelle, installés et calculés comme il a été dit plus haut, on annule en entier le mouvement de trépidation et de roulis, et on diminue les mouvements de lacet et de galop ”

“ Quand l'influence qui nous occupe ne se trouve pas suffisamment annulée, la machine éprouve, aux environs de chaque point mort inférieur des pistons, une secousse violente, à laquelle on a donné le nom de coup de cloche, et qui ne peut être attribuée qu'à la variation brusque qu'éprouve alors le couple de rotation combinée avec le changement de portage de la tête de grande bielle, changement de portage dont l'effet est évi- demment augmenté par les poids des pistons et des portions B' des grandes bielles pour le point mort inférieur, mais diminué au contraire pour le point mort supérieur. ”

“ Ajoutons pour terminer ce résumé qu'il serait très-imprudent de placer des contrepoids dans une machine sans se préoccuper des règles que nous venons d'établir ; car on s'exposerait, en agissant au hasard, à ne détruire quelques effets pertubateurs qu'en doublant l'énergie des autres. ”

“ Quoi qu'il en soit, le mouve-
ment de roulis consiste à peu près en un mouvement de rotation alternative autour d'une parallèle à l'axe Y passant par le centre de gravité de l'ensemble des pièces fixes et mobiles de l'appareil, — Si la machine ne comportait qu'un cylindre et que les autres parties dé l'appareil fussent groupées symétriquement par rapport à ce récipient, il est évident que le mouvement de roulis n'existerait pas. Il n'y a aucun intérêt à approfondir les mouvements que nous venons d'énumérer, et à chercher à en calculer l'étendue. ”

“ Les usines qui s'occupent de ces fournitures se servent du tour à bâtons, constitué par une lunette rotative munie d'outils qui, en une seule opération, donnent à une tige de bois de section carrée le diamètre voulu. L'arbre du tour est creux, il tourne dans deux paliers à billes. Sur le nez fileté creux, on visse les 'lunettes porte-outil, qui sont réglables. La vitesse de rotation est au moins de 2 000 tours par minute et la machine est parfaitement équilibrée. ”

“ Les machines rotatives, tout à fait différentes des autres, comme marche et construction, sont basées sur la puissance de la vapeur à haute tension. Plus la pression de cette dernière est forte et plus la vitesse de la machine est grande. ”

“ Le rotator Sellers est établi, avec sa machine motrice, sur une plaque horizontale, pourvue de galets sur sa face inférieure. Le petit moteur peut faire pivoter horizontalement le système de go degrés autour de l'un de ses angles. ”

“ Vitesse de rotation, de 30 à 100 révolutions de l'arbre moteur, par minute.
Emploi et puissance ; convient particulièrement aux machines-outils à faire mouvoir directement par la machine motrice : martinets, cisailles, etc. Elle est d'un meilleur emploi que les machines à balancier en bas, pour les bâtiments à vapeur à roues. En plaçant les tourillons d'oscillation à une hauteur commandée par la circonstance, on peut facilement l'appliquer à tous les travaux industriels. — Au-dessous de 10 chevaux, son rendement est inférieur au plus grand nombre des autres systèmes en usage. ”

“ Donc, dans la machine qui distribue l’énergie naturelle requise, on doit, logiquement, retrouver le mouvement de rotation, et, de fait, c’est bien ce qui se produit : toutes les machines de commande comportent un axe de rotation continue ; elles peuvent se définir : un ensemble de dispositifs transformant une force, ou plutôt une énergie naturelle en un travail mécanique, disponible sur un axe animé d’un mouvement de rotation continue et caractérisé par une vitesse angulaire et un couple dit couple moteur. ”

“ Un axe placé à angle droit avec la vis, et qui reçoit un mouvement de rotation de la machine à vapeur, porte deux plateaux pouvant glisser dans le sens de la longueur, de manière à pouvoir venir en contact avec le volant. ”

“ Elles peuvent résider dans des corps, qui sont des magasins de force et qui s'appellent des moteurs; ils sont au nombre de huit : les hommes, certains animaux, les chutes d'eau ou courants d'eau, le vent, la vapeur, l'air chaud. artificiel, certains gaz composés, enfin les électro-aimants.
Ces moteurs agissent directement, ou par l'entremise d'une machine, qui est la machine motrice ; elle ne peut marcher sans l'intervention d'un des huit moteurs, puisque tout mouvement résulté d'une force; et si ce moteur doit agir constamment, il faut qu'il soit renouvelé, dès qu'il a produit son effet ”

“ Machines rotatives. M. Guibal, de Mons (Belgique) , expose un appareil à détente et à condensation, formé de deux machines rotatives. La vapeur agit à haute pression dans la première machine, et se détend dans la seconde. Chacune d'elles est composée d'un tambour dans lequel se meut un piston plan, incliné sur l'axe de l'arbre de transmission de mouvement. Les pistons, ne portant pas de garniture, ne peuvent, s'opposer aux fuites qui doivent se manifester peu de temps après la mise en marche. ”

“ Mais comme il est facile de donner aux axes des pendules, un mouvement de rotation plus rapide que celui de l'arbre de la machine, et cela au moyen de divers engrenages ou de poulies d'un rayon différent, il l'est également de donner à ces pièces des dimensions qui puissent s'appliquer commodément aux machines. ”

“ La machine de rotation, qui met en mouvement la partie mobile de l’appareil, est analogue à celles qui sont employées dans les phares à terre ; elle est mue par des poids, et sa marche est régularisée par un volant pendule. ”

“ L'instabilité d'une machine tient surtout au défaut d'harmonie entre les différentes pièces servant à la transmission du mouvement. Il est aisé de comprendre, sans être grand mécanicien, que le mouvement alternatif de la tige du piston doit donner à la machine des secousses périodiques qui l'ébranlent d'une façon anormale. Ou a combattu cette perturbation en armant les roues motrices de gros contre-poids qui équilibrent les pièces en état de mouvement rotatif. ”

“ Mais, s'ils tendent par leurs masses à régulariser le mouvement à la façon d'un volant, ils ont l'inconvénient, dans les grandes vitesses, d'exercer sur leurs arbres de rotation des actions nuisibles, que les volants proprement dits ne développent pas parce qu'ils sont centrés.
On peut employer un contre-poids pour donner le double effet à une manivelle à simple effet; il suffit pour cela de régler la position et la grandeur du contre-poids de telle sorte qu'il exerce sur la machine un travail résistant égal à la moitié du travail moteur effectué par la bielle pendant la période où elle agit ”

“ L'objet d'une machine est de transmettre et souvent de modifier le mouvement imprimé à l'une de ses parties par une force motrice pour qu'il produise un effet donné. Presque toujours le mouvement à transmettre ou à modifier est le mouvement de rotation. ”

“ Cet effet s'accroît du reste avec la variabilité du couple moteur de rotation, et augmente un peu aussi dans les machines ordinaires par suite de l'imparfaite rigidité des organes qui participent au mouvement de va-ct-vient.—Pour les locomotives,ces circonstances rendent leur allure déhanchée dans tous les sens; et, pour les machines dites fixes, surtout à grande puissance, elles tendent à les faire s'arracher de dessus leurs massifs de support, en même temps qu'elles soumettent toutes les pièces de liaison et d'assise à une énorme fatigue. ”

“ Car, répétons-le, dans les machines ordinaires les vitesses ont des limites bien définies et assez restreintes, tandis qu'avec les rotatives ces limites peuvent être reculées extrêmement loin, et permettent par suite de diminuer dans une semblable proportion les volumes et les poids des appareils. ”

“ De l'axe tournant principal, le mouvement se communique par les moyens ordinaires d'engrenages ou de courroies aux appareils qui doivent être mis en action. Mais quand il s'agit de l'extraction, la machine doit pouvoir varier de vitesse à volonté, s'arrêter subitement, marcher en avant ou en arrière. ”

“ L'air ne joue un rôle important que quand il sert de point - d'appui dans la navigation aérienne, dans les mécanismes régulateurs de vitesse, etc.
Il est bien entendu que nous ne confondons pas l'air et l'eau comme , moteurs avec les fluides résistants dans les machines.
Il résulte des considérations précédentes l'énoncé suivant : « Le travail d'une machine qui marche uniformément est égal au travail utile augmenté du travail des résistances. »
La formule générale des machines en mouvement est donc, nous
pouvons le répéter : « Force motrice = résistance utile + résistance
nuisible. » ”

“ Cet appareil (dynamomètre de rotation, avec modérateur instantané) a pour but de mesurer la force en chevaux transmise aux arbres tournants, et de régler instantanément le mouvement d'une machine à vapeur ou d'une roue hydraulique, lorsque l'équilibre entre les forces mouvantes et les forces résistantes vient à être troublé.
L'appareil représenté, et qui est déjà exécuté, est d'une puissance égale à 180 kilogrammes agissant à l'extrémité d'un bras de levier de 1 mètre. ”

“ Nous avons vu plus haut comment le mouvement était transmis à l'arbre de commande des vis. Ce dernier porte sur son axe une roue d'angle engrénant à l'intérieur de la machine avec un pignon conique C (fig. 22) moteur de la vis inférieure située sur l'axe qu'il meut. A peu de distance et sur l'axe de ce pignon est une roue droite A, engrénant directement avec une autre roue B, située sur l'axe de la vis supérieure ; le mouvement, d'après les principes que nous avons donnés plus haut, doit avoir lieu en sens contraire. ”

“ Nous donnons à nos lecteurs le dessin de cette nouvelle machine. Tout le monde a vu, sur les quais ou dans les usines, des grues, ces énormes engins au moyen desquels quelques hommes agissant sur une roue d'engrenage soulèvent les fardeaux les plus pesants, et en imprimant ensuite, suit un mouvement de rotation, soit un mouvement de translation, les transportent ou les déposent avec la plus grande facilité. C'est cet engin qui, par un mécanisme très-simple, devient lui-même une balance. ”

“ La machine de rotation est calculée pour faire effectuer à l'appareil un tour complet en vingt secondes, elle est munie d'un dispositif permettant d'entretenir la rotation penchant le remontage du poids moteur ”

“ Mesure de la puissance des machines motrices avec le frein de Prony. — Cette installation se compose de deux traverses de bois dur 1, 2 (fig. 60 du texte) , embrassant la circonférence
circonférence l'arbre moteur A de la machine et serrées à volonté par les boulons 3, 4 portant les écrous b, b ; à la traverse supérieure 1 est fixé un bras du levier L, chargé d'un poids P. On se propose, par l'emploi du frein, de remplacer le travail utile que ferait la machine marchant à son allure normale, par un frottement produit sur l'arbre, capable d'absorber cette même quantité de travail. ”