Les machines ou "engins" à vapeur

Chaudière, Machines à Vapeur, 4e et 3e Classes 1954

166 a — Qu'entend-on par "engin" ou machine à vapeur?

Ce sont des machines qui servent à transformer en travail utile l'énergie produite par la vapeur.

166 b — Qu'est-ce qu'on entend par une machine à vapeur horizontale?

Le type le plus simple de machine à vapeur — communément appelée chez nous engin — est la machine fixe horizontale. Ce sont des appareils comparativement simples que l'on peut surveiller et entretenir très facilement.

167 a — Qu'els sont les différents types de machines à vapeur?

Les machines à vapeur (steam engines) se divisent en trois grandes classes: les machines stationnaires ; les machines à vapeur de marine, et enfin les machines montées sur roues: locomotives et locomobiles.

167 b — Quelles sont les parties essentielles d'une machine à vapeur?

En se référant à la fig. 39, on se rendra compte qu'une machine à vapeur comporte d'abord un cylindre, un tiroir à vapeur, le piston, la coulisse du tiroir, la crosse de piston, l'arbre coudé, la bielle, l'excentrique, le volant, la base ou socle, le régulateur, ainsi que divers autres accessoires dont il sera question plus loin.

Fig. 39.— La machine à vapeur et ses principaux organes.

Fig. 40.— Le bâti d'une machine à vapeur.

168 a — En combien de classes se subdivisent les machines stationnaires?

Il y en a quatre: les machines à distribution de vapeur par tiroir; les machines à haute vitesse et automatique ; les machines Corliss et, enfin, les turbines à vapeur.

168 b — De quelle manière est construit le cylindre?

Il existe aujourd'hui très peu de machines à cylindre à simple parois, sans enveloppe (fig. 41). La très grande majorité des machines comportent un cylindre à double parois entre lesquelles circule la vapeur pour tenir le cylindre à une température uniforme (fig. 42).

Fig. 41.— Cylindre à simple parois, de style ancien.

Fig. 42.— Cylindre à double parois, de style moderne.

169 — Comment est construit le piston d'une machine à vapeur?

Le piston est formé de trois parties distinctes:

a) le corps du piston sur lequel agit la vapeur;

b) la tige, des tinée à transmettre le mouvement du piston à la bielle,

enfin c) les segments qui rendent le piston étanche en assurant un contact très ferme entre celui-ci et le cylindre. (Fig. 43).

Le piston est muni de nervures dans lesquelles viennent s'insérer les garnitures ou segments (rings).

Fig. 43.— Le piston d'une machine à vapeur et ses segments.

170 — Quel est le rôle des garnitures ou segments d'un piston?

Les garnitures (rings), faites d'acier ou de bronze, servent à rendre le piston étanche. Maintenues en place à l'aide de ressorts ou par leur propre élasticité, ces garnitures peuvent varier en nombre de deux à quatre ou plus.

171 — Comment la tige du piston agit-elle afin de transmettre au volant l'énergie produite par la machine?

La tige du piston se termine par une traverse appelée crosse ou crossette, (crosshead) de forme variable (fig. 44) qui est assujettie sur des glissières, (slide blocks) et sur laquelle vient se fixer la fourche de la bielle (connect-ing rod). (Fig. 45).

Fig. 44.— Crosse de piston à glissière simple.

Fig. 45.— Fourche de bielle.

172 — Comment la bielle agit-elle?

La bielle (connecting rod) est fixée, d'une part à la crosse du piston, et, de l'autre, à la manivelle (crank).

À ses deux extrémités se trouvent des têtes de bielle (fig. 46 et 47).

La bielle travaillant à la fois à la tension et à la compression est munie de coussinets , (bearings) généralement faits de bronze dur garni de régule (babbitt) ; elle est faite d'acier et comporte un léger renflement vers le milieu.

Fig. 46.— Tête de bielle à chape.

Fig. 47.— Tête de bielle ordinaire.

173 — Comment le mouvement alternatif du piston se transforme-t-il en mouvement circulaire dans une machine à vapeur?

La bielle est reliée soit à un plateau manivelle, (fig. 48) soit à une manivelle (crank), (fig. 49) soit à un arbre coudé (crankshaft) (fig. 50-51), et actionne de la sorte l'arbre moteur sur lequel se trouve fixé le volant qui sert généralement de poulie pour la transmission du pouvoir.

Fig. 48.— Plateau manivelle de machine à vapeur

Fig. 49.—Manivelle simple insérée sur l'arbre d'une machine à vapeur.

Fig. 50.— Coupe d'une manivelle simple en fonte.

Fig. 51.— Arbre coudé d'une machine à vapeur de marine.

174 — À quoi sert l'excentrique d'une machine à vapeur?

L'excentrique (fig. 52) se compose d'un disque de métal fixé sur l'arbre moteur (crankshaft) et dont l'axe est excentré par rapport au centre de l'arbre. L'excentrique sert à imprimer un mouvement de va-et-vient à la coulisse du tiroir et à régler de la sorte l'admission de la vapeur dans le piston de la machine.

Fig. 52.— Excentrique d'une machine horizontale.

Fig. 53.— Les divers organes de l'excentrique.

LES RÉGULATEURS DE VITESSE

175 — De quelle manière peut-on contrôler la vitesse d'une machine à vapeur?

Les machines à tiroir coulissant sont généralement pourvues d'un régulateur (fig. 54).

C'est un dispositif agencé à même le corps de la soupape et qui, actionné au moyen d'une courroie par l'arbre de couche de l'engin, ouvre ou ferme l'admission de la vapeur selon que la machine tourne plus lentement ou plus vite.

 Ce type de régulateur parvient à maintenir la vitesse de la machine à un rythme remarquablement constant.

Fig. 54.— Modèle courant de régulateur de vitesse pour machine à vapeur.

176 — Pourquoi existe-t-il un régulateur sur les machines à vapeur?

Les régulateurs ou modérateurs de vitesse sont destinés à contrôler la vitesse de la machine et à maintenir sa puissance selon la résistance qu'elle rencontre en fournissant son travail.

177 — Qu' arriverai t-il à une machine non pourvue d'un régulateur?

La machine, développant une force donnée, du moment que l'on augmenterait sa charge, elle aurait tendance à s'arrêter. Par contre, lorsque sa charge diminuerait, elle accélérerait sa vitesse et tendrait à s'emballer. Ces deux tendances extrêmes sont contrôlées:

1° en augmentant le volume de vapeur admis dans le cylindre lorsque la résistance s'accroît et ralentit la vitesse dé l'engin;

2° en réduisant l'admission de la vapeur dès que, la résistance diminuant, la machine a tendance à accélérer sa vitesse.

178 — Comment le régulateur accomplit-il ces deux fonctions?

Tous les régulateurs sont basés sur l'action de la force centrifuge.

On sait qu'un poids tournant autour de son axe tend à être écarté de cet axe par une force dont l'intensité est proportionnelle à la vitesse de rotation de ce corps.

 Les régulateurs de machines à vapeur généralement employés sont tous basés sur le principe de la force centrifuge appliqué par Watt.

Cet appareil comprend deux ou trois boules fixées à autant de lames d'acier à ressort. Les lames elles-mêmes sont assujetties par leurs extrémités & deux disques dont celui du bas est mobile et peut librement tourner autour de la tige creuse du centre.

Le disque du haut, lui aussi, tourne librement autour de la tige creuse, mais il est relié à la tige pleine de la soupape qu'il ouvre ou ferme selon que la force centrifuge rapproche ou éloigne les boules l'une de l'autre. (Fig. 55).

Fig. 55.— Détails de construction d'un régulateur Pickering.

179 — Existe-t-il d'autres types de régulateurs?

Quelques machines à vapeur sont pourvues de poulies régulatrices (gov-ernor wheels). Ce sont des poulies comportant deux poids articulés qui peuvent s'écarter sous l'effet de la force centrifuge et qui sont ramenées au neutre au moyen de ressorts (fig. 56).

Dans certains cas, les poids, en s'écartant l'un de l'autre, actionnent la soupape de distribution de la vapeur; dans d'autres cas, ils agissent par l'intermédiaire d'un manchon fou sur l'excentrique qui commande la distribution. (Fig. 57).

Fig. 56.— Régulateur de vitesse à poids articulés.

Fig. 57.— Régulateur à poids articulés agissant sur un manchon faisant office d'excentrique.

180 — Quelle partie d'une machine à vapeur porte le nom de bielle?

La bielle (connecting rod) ou bras est la tige qui raccorde la crosse du piston à la manivelle de l'arbre coudé. (Fig. 39).

Sa fonction consiste à transformer le mouvement rectiligne de va-et-vient du piston en un mouvement circulaire ou de rotation.

181 — Comment s1 appelle l'extrémité du piston à laquelle est raccordée la bielle?

C'est la crosse de piston (cross head) (fig. 44). Cette crosse coulisse librement dans les glissières qui forment le prolongement du cylindre.

182 — Pourquoi existe-t-il généralement deux glissières pour maintenir la crosse en place?

C'est parce que l'alignement et l'entretien se trouvent de ce fait rendus plus faciles.

183 — Pour quelle raison les coussinets de l'arbre coudé des machines à vapeur sont-ils garnis de métal blanc antifriction (bab-bitt)?

Ce métal étant plus tendre que l'acier, mais tout de même très résistant, il est plus facile de le remplacer dès qu'il commence à montrer de l'usure.

184 — A quoi sert le volant d'une machine à vapeur?

Le volant ou roue d'erré (flywheel) sert à régulariser la marche de l'engin.

Par l'inertie de sa masse, cette roue emmagasine une certaine somme d'énergie qui permet aux organes moteurs de moins ressentir les contrecoups lorsque se produisent dés appels soudains de pouvoir dans l'usine.

Quel est le plus simple des systèmes de distribution de la vapeur au cylindre?

C'est la distribution par tiroir coulissant commandé par un excentrique circulaire. On désigne ce dispositif sous le nom de tiroir à coquille (D slide-valve), ou simplement de tiroir.

Fig. 58.— Nomenclature des divers organes constituant uni tiroir à coquille simple

186 — De quelles parties se compose le tiroir à coquille?

Ce tiroir se compose d'une boîte à laquelle la tige reliée à l'excentrique communique un mouvement alternatif se déplaçant devant les orifices ou lumières d'admission (steam ports) elle met l'un et l'autre en communication avec la lumière d'échappement (exhaust port).

La vapeur arrive par le tuyau et pénètre dans la boîte à vapeur (steam chest).

À ce moment, si la position du tiroir est celle que fait voir notre figure 62, la vapeur pénétrera en arrière du piston par la gauche et le poussera vers la droite, tandis que la vapeur qui se trouvait à droite du piston, étant repoussée par lui, passera par le conduit, puis dans la coquille du tiroir et sortira finalement de la machine par l'orifice d'échappement.

Fig. 59.—Mode d'action d'un tiroir sans recouvrement. Le tiroir se meut dans le Sens de la flèche.

Explication de la fig. 59

En A, le tiroir se trouvant au neutre et le volant de l'engin poursuivant sa course, on se rend compte que la lumière d'admission de gauche est à la veille de s'ouvrir pour laisser passer la vapeur sous pression.

En B, la manivelle ayant avancé de 90° la vapeur continue à pousser le piston vers la droite, tandis que l'orifice d'échappement permet à la vapeur détendue de libérer l'autre moitié du cylindre.

En C, le trajet de retour va commencer et refaire à l'inverse ce que nous venons d'expliquer. En aucun cas il y détente de la vapeur parce que celle-ci continue à pénétrer dans le cylindre pendant toute la durée de la course du piston du fait que le tiroir ne comporte aucun recouvrement.

187 — Quel nom donne-t-on à la surface de frottement du tiroir?

Cette surface porte le nom de siège du tiroir (valve seat).

188 — Qu'est-ce qui fait parfois cogner le piston d'une machine à vapeur?

Un tiroir sans recouvrement, comme celui que font voir les croquis formant notre fig. 59, est appelé tiroir normal. Les patins de la coquille ont les mêmes dimensions que les orifices de la glace ; selon leur position, ils admettent la vapeur ou la suppriment.

Il va de soi que si le principe illustré dans notre fig. 59 est appliqué, la vapeur agira pendant toute la course du piston à pleine pression, c'est-à-dire sans aucune détente, et amènera ce dernier à «cogner».

189 — Comment peut-on prévenir cet inconvénient?

Avec un tiroir à coquille, si l'on veut obtenir un certain degré de détente, il suffit de prolonger la durée pendant laquelle la coquille recouvrira l'orifice d'admission malgré le mouvement du tiroir.

On parvient à ce résultat en utilisant un patin (outside lap) plus grand que l'orifice et qui pourra glisser sur celui-ci pendant un certain temps sans le découvrir, (fig. 58).

190 — Comment le tiroir à recouvrement permet-il la détente?

Les différentes étapes de la course du tiroir que montre nos figures 60 et 61 font constater qu'au moment où le piston atteint son point mort il a cessé de recevoir la poussée de vapeur et qu'immédiatement une nouvelle poussée lui est appliquée en sens contraire.

Fig. 60.— Grâce au tiroir à recouvrement, on obtient; une meilleure détente de la vapeur qui pénètre plus lentement dans le cylindre et s'en échappe aussitôt que le piston est rendu au fond de sa course.

Fig. 61.— On observera en comparant cette figure avec la précédente que la marche du tiroir est renversée bien avant que le piston atteigne le fond de sa course.

191 — Qu' est-ce que l'admission et l'échappement anticipés?

On appelle ainsi, ou encore avance à l'admission et à l'échappement un réglage du tiroir qui permet à la vapeur de commencer à exercer une poussée sur le piston juste avant que celui-ci atteigne le fond de sa course dans le cylindre.

Ces avances ont pour but de supprimer les chocs que pourrait occasionner l'arrivée du piston à son point mort sous l'influence de la pression motrice et de la vitesse acquise.

Fig. 62.— Ce qu'on entend par avance à l'admission (lead) : le tiroir dégage la lumière d'admission avant que le piston atteigne le fond de sa course, ce qui a pour effet de freiner son élan et de prévenir le cognement.

192 — Quelles doivent être les proportions données à ces avances?

Généralement, on donne des avances à l'admission variant de 1/16" à 1 1/2" selon le type de machine et la vitesse à laquelle elle fonctionne; les avances étant d'autant plus fortes que la vitesse est plus grande.

À l'échappement le même principe s'applique, l'avance linéaire pouvant varier de 1/10 à 3/10 de la course du piston. L'expérience sert surtout de guide dans chaque cas.

193 — A quel moment de la course du piston la détente se produit-elle dans une machine à tiroir coulissant?

Entre 6/10 et 7/8 de la course du piston. II existe plusieurs variantes de tiroirs à piston de ce genre.

194 — Qu'els sont les principaux avantages de la machine à tiroir coulissant?

C'est un appareil des plus simple à faire fonctionner et très facile d'entretien. Dans les usines où le facteur de rendement par rapport à ce que coûte le combustible offre peu d'importance, cette machine donne entière satisfaction.

195 — Comment la vapeur est-elle distribuée au moyen du tiroir cylindrique?

Dans ce système, on a remplacé le tiroir à coquille par deux pistons cylindriques qui glissent à frottement dans des manchons en bronze. (Fig. 63). L'admission de la vapeur s'accomplit entre les deux pistons, tandis que l'échappement a lieu à leurs extrémités.

Fig. 63.— Pistons cylindriques faisant office de tiroir coulissant.

196 — Qu'est-ce qui distingue une machine à vapeur automatique d'une machine ordinaire?

On appelle machines automatiques celles qui sont construites en vue de marcher à grande vitesse.

D'habitude, elles sont pourvues de tiroirs coulissants doubles qui agissent à la façon d'une soupape équilibrée afin de faciliter le réglage au moyen d'un régulateur à contrepoids installé dans l'un des volants. (Fig. 64).

Fig. 64.— Organes essentiels d'une machine à vapeur Corliss.

Fig. 65.— Comment agissent les soupapes oscillantes d'une machine à vapeur Corliss.

197 — Qu'est-ce qui caractérise surtout les machines Corliss?

Les machines Corliss se distinguent par leur système original de distribution de la vapeur au moyen de quatre tiroirs oscillants ou soupapes.

Deux de ces soupapes servent à l'admission de la vapeur dans le cylindre, tandis que les deux autres servent à favoriser l'échappement. Le mouvement oscillant des soupapes ouvre et ferme les orifices communiquant avec l'intérieur du cylindre et permet à la vapeur d'exercer son action sur le piston.

Il existe de nombreuses variantes de l'application de ce principe, mais, dans les grandes lignes, toutes se ramènent aux détails essentiels dont nos fig. 64 et 65 font voir la coordination.

198 — Quelles sont les catégories de machines à vapeur qui doivent être pourvues d'un levier ou coulisse de changement de marche?

Les locomotives, les grues à vapeur, les treuils d'extraction, les tracteurs, les navires, entre autres, doivent tous être munis de machines à vapeur qui peuvent aussi bien aller d'avant que d'arrière.

Le changement de marche devant s'exécuter à quelques secondes d'avis parfois, on a conçu de très ingénieux dispositifs en vue de permettre au mécanicien de pouvoir renverser instantanément la marche de ces diverses machines.

199 — D'après quel principe le renversement de marche peut-il s'accomplir?

Sur les machines à un seul excentrique, le renversement de marche est réalisé à l'aide d'un levier ou d'un volant qui déplace le tiroir à coulisse de manière à faire pénétrer la vapeur du côté opposé du piston où elle aurait dû le faire dans la position d'arrêt de ce dernier.

Une fois la marche renversée, la tige du tiroir est assujettie en place.

Toutefois, dans toutes les machines qui exigent de fréquents renversements de marche on trouve deux excentriques. L'un est disposé de manière à déclencher la marche avant et l'autre la marche arrière.

Le transfert de la course du tiroir à l'un ou l'autre mouvement s'accomplit au moyen d'une coulisse (link motion) dont la plus populaire a été celle dite de Stephenson (fig. 66).

Cette coulisse permet d'amener, grâce au levier, la tige ou bielle de l'un ou de l'autre excentrique vis-à-vis le coulisseau (sliding block) qui commande le tiroir.

Celui-ci se déplaçant, la machine partira soit d'avant, soit d'arrière, selon le désir du mécanicien.

Depuis quelques années, surtout sur les locomotives, la coulisse de Stephenson a été supplantée par celle de Wals-chaerts qui n'a pas besoin d'excentrique (fig. 67).

Cette figure fait voir le fonctionnement de ce mécanisme qui permet les renversements de marche par le simple déplacement d'un levier. Tous les organes de la coulisse se touvant en dehors des roues elle est plus facile d'accès pour fins d'entretien, d'huilage, etc.

Fig. 66.— Dispositif de renversement de marche (reversing gear) connu sous le nom de "coulisse de Stephenson".

Fig. 67.— La coulisse de Walschaerts utilisée sur les locomotives modernes.

MISE EN MARCHE DES MACHINES À VAPEUR

200 — Que doit faire en premier lieu un chauffeur lorsqu'il entre dans la chambre aux machines pour prendre charge des chaudières?

Il doit toujours d'abord jeter un coup d'oeil sur le manomètre à vapeur (steam gauge) pour s'assurer que la pression est au niveau voulu;

ensuite examiner le niveau à tube de verre de la chaudière (boiler) et en actionner les robinets d'essai ainsi que le purgeur pour voir si l'eau est au niveau normal;

enfin, ouvrir la soupape de sûreté (safety valve) en actionnant le dispositif manuel qui sert à cette fin et faire l'examen des principaux accessoires de la chaufferie.

201 — Que faut-il faire en mettant en marche une machine à vapeur?

Il faut veiller à purger l'eau qui pourrait se trouver ou venir dans les cylindres. L'eau est incompressible.

S'il s'en trouve dans le cylindre au moment où le piston atteint le fond de sa course, il peut se produire une rupture, un éclatement des parois du cylindre.

Lorsque le cylindre est froid, le seul fait d'y introduire de la vapeur à haute température peut amener une condensation qui aura pour résultat d'accumuler un certain volume d'eau dans le fond du cylindre.

Pour toutes ces raisons il importe d'ouvrir le ou les purgeurs dont la base du cylindre est pourvue afin que la vapeur en chasse l'eau accumulée à cet endroit.

S'il n'y a qu'un robinet purgeur on fait arriver la vapeur du côté où il se trouve.

202 — Comment la machine à vapeur est-elle mise en marche?

Une fois qu'on a bien huilé tous les joints, coussinets et pièces mobiles de la machine, on ouvre les robinets purgeurs puis, lentement, la soupape dite prise de vapeur qui s'intercale entre la chaudière et la machine à vapeur.

Cette ouverture lente de la soupape est une mesure de précaution très importante. L'ouverture brusque d'une prise de vapeur peut amener l'explosion de la chaudière en certains cas.

De toute façon, elle entraîne toujours dans la chaudière une ébullition accélérée de l'eau qui peut nuire au bon fonctionnement de toute l'installation.

Un échauffement trop subit des conduites peut aussi en occasionner la rupture. La prise de vapeur étant ouverte, on procède alors à l'ouverture de la soupape qui permet à la vapeur de pénétrer directement dans le cylindre.

À ce moment, les robinets purgeurs étant ouverts, il en sort une vapeur très humide d'abord, puis de plus en plus sèche. La machine se met graduellement en marche, accélère et tourne enfin normalement.

C'est alors que l'on ferme les robinets purgeurs.

203 — Quels soins faut-il apporter à une machine en marche?

On doit veiller d'abord à ce que la machine conserve une vitesse régulière.

Selon la charge qu'elle porte, une machine peut aller plus vite ou moins vite, mais sa rotation doit demeurer en dedans de certaines limites bien déterminées, sans quoi il y a usure inutile des pièces mobiles.

204 — Comment se rend-on compte que certains organes de la machine manquent d'huile?

Le manque d'huile occasionne un échauffement considérable et des grincements qu'il est facile de reconnaître.

C'est pourquoi toutes les parties qui subissent l'action d'un frottement doivent être soigneusement lubrifiées sans quoi elles peuvent gripper par suite de la dilatation qu'elles acquièrent sous l'effet de la chaleur et bloquer complètement la machine.

205 — D'où viennent les claquements qu'on peut parfois entendre?

Ces claquements et divers bruits de chocs proviennent quelquefois du jeu des articulations de la machine, parfois aussi des coups de béliers (water hammer) que produit une accumulation d'eau dans le cylindre. Dans ce dernier cas, il suffit d'actionner les purgeurs.

Mais lorsqu'il s'agit des bruits provoqués par un jeu dans les articulations, par exemple aux extrémités de la bielle, il faut serrer les coussinets (bearings) juste assez pour éliminer le bruit et pour éviter les échauffements inutiles.

 Lorsqu'après avoir purgé le cylindre, on y perçoit encore des chocs, cela peut dépendre d'un défaut d'ajustement dans le tiroir de distribution ou encore d'un jeu qui existe à la jonction de la tige et du piston.

Dans un cas comme dans l'autre il faut procéder à un réglage des pièces en cause.

206 — Quelles mesures l'entretien doit-on prendre sur une machine à vapeur?

En tout temps, une machine à vapeur doit être tenue parfaitement propre. Dès qu'elle est arrêtée, il faut veiller à en nettoyer toutes les pièces pendant qu'elles sont chaudes.

S'il est nécessaire de démonter la machine, on trouvera plus avantageux de commencer ce travail aussitôt après un arrêt, car les boulons et les écrous se dévissent alors avec plus de facilité.

En prenant soin de bien lubrifier et de bien nettoyer la machine on en assure la conservation et un rendement normal pendant de longues années.

207 — Comment empêche-t-on les fuites de vapeur entre le piston et les parois du cylindre?

Le piston des machines à vapeur est pourvu de cercles ou segments qu'un ressort interne garde en contact très intime avec les parois du cylindre. Par suite de ce contact parfait, aucune fuite n'est possible.

Mais il est très important que ces cercles soient constamment lubrifiés afin qu'ils ne rayent pas l'intérieur du cylindre, ce qui, inévitablement, occasionnerait des fuites et réduirait le rendement de l'engin.

208 — Comment peut-on se rendre compte qu'il n'y a aucune fuite dans le cylindre?

Il suffit de faire pénétrer la vapeur dans le cylindre d'un seul côté du piston et d'ouvrir le robinet purgeur du côté opposé.

S'il sort de la vapeur par ce robinet, c'est un indice qu'il y a fuite autour du piston, entre celui-ci et les parois du cylindre.

209 — Pourquoi est-il important de bien lubrifier les diverses parties d'une machine à vapeur?

C'est parce que la mince couche d'huile qui s'interpose entre les parties mobiles réduit la friction et amène un glissement plus doux en empêchant leur contact direct, fer sur fer.

210 — Comment arrive-t-on à lubrifier l'intérieur du cylindre d'une machine à vapeur?

On a recours pour cela à des dispositifs appelés pompe de lubrification (fig. 68 et 69).

Cette pompe est actionnée par une tige raccordée à la tige du piston. Lorsque la machine fonctionne, la pompe injecte à l'intérieur du cylindre une quantité déterminée y d'huile; lorsqu'elle s'arrête, l'écoulement de l'huile cesse.

Fig. 68.— Pompe de lubrification actionnée mécaniquement et pouvant alimenter simultanément quatre cylindres.

Fig. 69—Pompe de lubrification hydrostatique qui se branche directement sur la prise de vapeur raccordée au tiroir coulissant.

211 — Qu'est-ce qu'une garniture?

On appelle garniture (gasket) tout matériel susceptible d'assurer l'étanchéité d'un joint.

212 — Qu'est-ce qu'on appelle un "paquetage"?

 On désigne sous ce nom, chez nous, une garniture pour empêcher la vapeur de fuir autour des joints. Les «paquetages» à vapeur sont généralement composés d'un tissu caoutchouté fait de coton et d'amiante.

INSTALLATION ET FONCTIONNEMENT DES MACHINES À VAPEUR

213 — Comment doivent être construites les fondations d'une machine à vapeur?

Les fondations sur lesquelles reposera une machine à vapeur doivent être suffisamment spacieuses et fortes pour prévenir toute vibration.

Elles doivent être indépendantes des murs de l'édifice et comporter à leur base au moins 25 pour cent plus de superficie qu'à leur sommet.

Le béton dont elles sont coulées est généralement fait de 2 parties de sable, 1 partie de ciment que l'on mélange à sec avec le sable, et suffisamment d'eau pour former un mortier clair.

À ce mortier, on incorpore 5 parties de pierres concassées. Les boulons servant à maintenir la machine en place sont encastrés dans le béton à partir d'un pied de leur partie la plus basse et sont retenus au moyen de rondelles.

214 — Comment procède-t-on pour faire l'enlignement d'une machine à vapeur?

Une fois que le corps même de la machine a été placé bien de niveau sur ses fondations, on commence par boulonner le cylindre à sa place, puis on l'ajuste de manière qu'une ligne passant par le centre du cylindre arrive exactement au milieu des deux glissières.

Ensuite, on installe à leur place respective le piston, sa tige et la crosse de bielle qui en termine l'extrémité externe, puis on veille à mettre toutes ces parties exactement de niveau.

L'arbre coudé est alors posé sur ses coussinets et on installe la bielle qui doit être parfaitement en ligne avec le centre de la tige du piston; en fait le centre de la manivelle, le centre de la tige du piston, la bielle et le centre du cylindre doivent tomber exactement en ligne.

Après avoir mis l'arbre coudé parfaitement de niveau longitudinalement on peut dire que la machine est bien enlignée.

LES MACHINES À PLUSIEURS CYLINDRES

215 — Qu'est-ce qu'on entend par une machine à triple expansion?

Ces machines à vapeur, plus généralement utilisées dans les navires par suite de leur faible consommation de vapeur, comportent trois cylindres dans lesquels la vapeur se détend successive ment.

Elle est admise dans un cylindre de haute pression dans lequel elle produit un premier effet de détente qui se continue lorsqu'elle passe dans le deuxième cylindre dit cylindre de moyenne pression (intermediate cylinder).

Enfin, la détente s'achève dans le cylindre de basse pression (low-pressure cylinder).

Les manivelles sont disposées à un angle de 120° les unes par rapport aux autres, de sorte qu'au moment où le piston "A" commence sa course, le piston "B" et le piston "C" sont au même niveau, "B" ayant déjà accompli les 2/3 de sa course et "C" seulement 1/3.

Ces machines à vapeur sont peu répandues dans l'industries, mais elles ont pris une importance considérable dans la marine du fait qu'elles exigent une consommation de charbon très faible comparativement aux machines à expansion unique.

Fig. 70 —Machine à vapeur de marine à triple expansion.

216 — Qu'est-ce qu'on entend par une locomobile?

Les locomobiles sont des machines à vapeur montées sur une chaudière et qui font corps avec elle. (Fig. 71).

Assez populaires il y a plusieurs années elles ont été en grande partie supplantées un peu partout par les appareils mus au moyen de moteurs Diésel.

Bon nombre de grues mécaniques (crânes) sont encore construites cependant avec machine à vapeur faisant corps avec une chaudière verticale.

Fig. 71. Chaudière du type locomobile, mi-fixe, avec machine à vapeur faisant corps avec elle.