Appareils servant à relever à distance les courbes représentatives du travail de la vapeur dans les cylindres des machines locomotives

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Submitted on 1 Jan 1878

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représentatives du travail de la vapeur dans les cylindres des machines locomotives

Marcel Deprez

To cite this version:

Marcel Deprez. Appareils servant à relever à distance les courbes représentatives du travail de la vapeur dans les cylindres des machines locomotives. J. Phys. Theor. Appl., 1878, 7 (1), pp.403-406.

�10.1051/jphystap:018780070040300�. �jpa-00237464�

403

APPAREILS SERVANT A RELEVER A DISTANCE

LES COURBES REPRÉSENTATIVES DU TRAVAIL DE LA VAPEUR DANS LES CYLINDRES DES MACHINES LOCOMOTIVES;

PAR M. MARCEL DEPREZ.

Tout le monde connaît l’instrument

employé

habituellement pour ^mesurer le travail

développé

^{dans les}

cylindres

des machines à vapeur. Cet

appareil,

^{connu sous le nom} d’indicateur de

Watt,

est très-suffisant dans la

pratique

habituelle

lorsque

la vitesse de la machine à

laquelle

^on

l’applique

^est

^modérée,

^{mais ses indica-}

tions sont entachées de ^causes d’erreur

qui

^{croissent avec la vi-}

tesse et deviennent

inacceptables lorsque

la machine fait de 200 à 250 tours par

minuue,

vitesse habituelle des machines locomotives

qui remorquent

les trains express. ^En outre, ^son

application

^aux

locomotives

présente

des difficultés

qui

rendent les

expériences pénibles, quelquefois

^même

périlleuses

pour l’observateur ^et

gê-

nantes pour le service. Ce ^{sont ces} considérations

qui

m"’ont amené à

imaginer

^les

appareils exposés

^au

Ghamp-de-MarSy

^{dans le vsa-}

gon

d’expériences

^{de la}

Compagnie

^{du chemin de} fer de l’Est.

Le

problème

^à résoudre était celui-ci : Tracer à distance ii7ze

courbe dont les abscisses et les ordonnées soient

resjJeclive17lent proportionnelles

^{ait chemin} parcouru par le

piston

^{et à la}

pression

exercée par la vapeur ^{sur ce}

piston.

La solution ^à

laquelle je

^{me suis arrêté} repose ^sur les deux

principes

^{suivants :}

1 °

Imprimer

^à la feuille de

papier

^sur

laquelle

^{doi t} être tracée la courbe un mouvement

rigoureusement proportionnel

^{à celui}

du

pi ston ;

2° Mesurer à une

époque quelconque

^et instantanément la

pression

^{de la} vapeur ^sur le

piston.

Voici comment

j’ai

^{satisfait à la}

première

condition. Par suite des liaisons

qui

^{existent entre} les forces motrices de la locomo- tive et les

pistons,

^{le mouvement de ces derniers est une fonc-}

tion

parfaitement

déterminée de

l’angle

décrit par les ^{roues; il} suffit donc

d’ imprimer

^{à une roue} située dans le _wagon

d’expé-

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018780070040300

locomotive _pour

pouvoir reproduire ^ensuite, grâce

^à des liaisons

convenables,

^{le mouvement des}

pistons.

^{A cet}

^effet,

^au moyen de transmissions faciles à

imaginer,

^{les roues du} wagon ^servent à trans- mettre à l’intérieur de ce dernier deux mouvements de rotation don u

les vitesses sont très-différen tes : l’une es t it

peu prés égale

^{à celle}

des roues de la

locomotive ; l’autre, beaucoup plus ^faible,

^{est com-}

muniquée

^{à un}

plateau qui

^entraîne par adhérence ^une roulette nommée rouletle correctrice, dont la distance ^au centre du

plateau

peut

varier arbitrairement au moyen d’une vis de

rappel.

^{Ces deux}

inouveloeients, l’un ^à peu

près égal

^{à celui des roues} de la IOCOlll0-

tive, l’autre beaucoup plus ^{len t,}

^{mai s}

arbitraire,

^sont

ajoutés

^au

moven d’un train

diiérentiel,

^et c’est leur somme

algébrique qui

est finalement

communiquée

^à

^l’axe, qui

^{doit être animé d’une}

vitesse

rigoureusement égale

^à celle de l’essieu moteur de la loco- motivé. Voici maintenant comment on constate que ^cette

égalité

^ri-

goureuse ^est atteinte. La roue, animée de la somme des deux mou- vements

sus-indiclués, porte,

^{suivant un} rayon, un tube de C’aeissler

ou un circuit

rectiligne interrompu

^{en un}

point

^{et entraîné dans}

sa

rotation;

^d’autre _part, ^{l’essieu moteur} de la locomotive

porte

^un

taquet qui interrompt

^à

chaque

révolution un courant

qui

^traverse

le gros fil d’une bobine d’induction. Cette

interruption

^{fai naître}

dans le fil fin un courant induit

qui

^se traduit par ^une étincelle ou un éclairement instantané du tube de Geissler. Il est évident due, si la vitesse de rotation du tube est

rigoureusement égale

^{à celle}

de l’essieu moteur, l’étincelle éclatera

toujours

^{au même}

point

^de

l’espace.

^{C’est donc cette condition}

qu’on

^devra

remplir

^en

agis-

sant sur la vis de

rappel

de la roulette correctrice. Mais cette con-

dition, qui

^est

nécessaire,

^n’est pas suffisante : il faut encore que l’étincelle éclate ^{en un}

point

déterminé de

l’espace ;

^{on y arrive}

dès que l’immobilité

apparente

^de l’étincelle ^a été

constatée,

^en

agissant

^{sur un second} train différentiel

qui permet d’amener,

pen- dant la

marcl-ie,

l’étincelle en un

point

^déterminé de la circon- férence

qu’elle

décrit. Ces deux conditions

remplies (et

^elles

doivent

toujours

l’être dans l’ordre

indiqué),

^{on est certain} que le mouvement

imprimé

^{aux deux} feuilles de

papier

^est

rigoureu-

sement semblable ^à celui des deux

pistons

de la machine.

Voici maintenant comment on

peut

^{mesurer et}

enregistrer

^à

405

une

époque quelconque

^et instantanément la

pression

^de la vapeur

sur les

pistons.

A chacune des extrémités des

cylindres

^{se trouve une}

petite capacité

^{divisée en deux}

parties complétement

distinctes par ^une membrane ^en acier irès-mince. La

partie

inférieure

communique

avec le

cylindre

^{et la}

partie supérieure

^{avec un}

petit

réservoir d’air

comprimé

^{situé dans} le wagon.

L’amplitude

^des excursions que

peut

faire la membrane est limitée _par deux

plaques métalliques rigides qui

^{ne lui} permettent

qu’un

^{mouvement de 0m, 00I à am ,002.}

Un courant

électrique

^{traverse la}

^membrane,

^{l’une ou} l’autre des

plaques

^contre

lesquelles

^elle

s’appuie,

^{et traverse enfin les bo-}

bines de l’électro-aimant d’un de mes

petits enregistreurs

^à

poin-

uage, situé ^en face du

papier

^{animé du même mouvement} que le

piston

de la machine,. Il résulte de là que,

chaque

fois que la ^mem- brane

métallique quittera

^{l’une des}

plaques d’appui,

^{le courant sera}

rompu

pendant

^le

temps

très-court

qu’elle

^{met à} franchir l’inter- valle des deux

plaques,

^{et cette}

interruption

^aura pour effet de provoquer ^un

pointage

^sur la feuille de

papier. ^Or,

^{la membrane}

métallique,

ayant ^une très-faible

épaisseur

^{et une}

grande ^surface,

^ne

peut quitter

^{une des}

plaques d’appui

pour aller ^sur

l’autre, qu’au

moment où la

pression

de la vapeur ^sur l’une de ses faces différera extrêmement peu de ^la

pression

^{de l’air}

comprimé

^sur l’autre face.

Le fonctionnement de

l’enregistreur indiquera

^donc

qu’il

^{y a}

équi-

libre entre ces deux

pressions; d’ailleurs,

^la

pression

^{de l’air com-}

primé

^est donnée par ^un indicateur ordinaire de

pression

^{dont le}

piston,

^{au lieu de}

porter

^un crayon ^,

porte précisément

^l’enre-

gistreur.

^{Ce dernier se}

déplace

^donc

parallèlement

^{à l’axe des}

ordonnées de la courbe

qu’il s’agit

^{de tracer de}

quantités

pro-

portionnelles

^{à la}

pression. ^{Donc, enfin,}

^le

point marqué

par lui sur le

papier

^aura pour abscisses le chemin parcouru par le

piston depuis l’origine

^et pour ordonnée la

pression

^{de l’air}

comprimée (et

par suite celle de la

vapeur)

^à l’instant considéré.

Ce

point appartiendra

^{donc à la courbe}

représentative

^{du travail}

de la vapeur dans le

cylindre.

^{Pour obtenir un second}

point,

^il

suffit de donner à l’air

comprimé

^une

pression plus

faible par

exemple.

^En

généralisant

^ce

qui

vient d’être

dit,

^on voit que l’on obtiendra autant de

points qu’on

^{voudra en laissant}

simplement

l’air s’écouler lentement par ^une fente

capillaire. L’enregistreur

la

niachine,

et, si l’écoulement de l’air ^est suffisamment

lent,

^on

obtiendra des

points très-rapprochés

^{les uns des autres. Il est facile}

de

voir, d’ailleurs, qu’un

^seul

enregistreur

suffit pour ^tracer les deux courbes relatives ^aux deux faces d’un même

piston,

^à la condition que le ^courant

électrique

^traverse successivet7ieiit les deux mem-

branes,

^de

façon

que le ^mouvement d’une seule des deux suffise pour le rompre. Il résulte

également

^{de là}

qu’un

seul indicateur suffit pour ^tracer simultanément les courbes relatives à un nombre

quelconque

de machines à vapeur, ^à la condition

qu’il

y ait ^autant de feuilles de

papier

animées de mouvements propres ^{et autant}

d’enregistreurs qu’ily a

^de machines. Dans le wagon

d’expériences,

il y ^a deux cadres destinés à recevoir les deux feuilles de

papier correspondant

^{aux deux}

pistons

^{de la} locomotives.

Dans cette courte

description, j’ai passé

^{sous silence}

beaucoup

de détails

qui

l’auraient

allongée

^{outre mesure,} mais dont il a fallu absolument tenir

compte

pour arriver ^{au succès.}

J’espère

^{en avoir}

dit assez pour bien faire

comprendre

^les difficultés de la

question

et les efforts

que j’ai

faits pour ^en donner une solution absolument

rigoureuse .

EMPLOI DES LAMES PLANES LIQUIDES

POUR LA DÉMONSTRATION EXPÉRIMENTALE ET LA MESURE DE LA TENSION SUPERFICIELLE;

PAR M. A. TERQUEM.

J’ai fait

voir,

^{dans une} Communication

antérieure,

que

l’on peut

réaliser la

plupart

^des

expériences

^{de M.}

^Plateau,

^{relatives aux}

systèmes laminaires,

^{en se servant de}

charpentes

^{formées en}

partie

de fils

rigides

^et de fils flexibles.

En

particulier,

^{si l’on}

prend

^un

système

formé de deux

tiges rigides (fin. i)

^{AB et}

^CD,

réunies par deux fils flexibles très-fins AC et

BD, égaux

^{entre eux,} que l’on

plonge

^{dans le}

liquide gly- cérique

de Plateau ou dans le

mélange

^{d’eau de savon et de sucre,}

on

obtient,

^{en le}

retirant,

^une lame limitée en haut et en bas par deux

lignes

^{droites et} latéralement par deux ^arcs de cercle.