"607"> mé; ayant la facilité, à l'aide d'une manivelle, de donner à l'essieu le même mouvement que lui imprime la coulisse. La vapeur entre dans le cylindre, en chasse l'air, & échauffe l'eau qui est au - dessus du piston, que l'on fait couler dans le godet, pour remplir les tuyaux par lesquels se décharge l'eau d'injection (art. 21.) Pendant cette manoeuvre, la machine reste en repos jusqu'au moment qu'elle donne le signal pour avertir qu'il est tems de la faire joüer; ce qui s'éprouve lorsque la vapeur ayant acquis assez de force pour ouvrir la soupape qui fermoit sa cheminée (art. 19.), en sort avec détonation. Aussi - tôt le directeur de la machine, qui attend ce moment, prend de la main droite la queue du marteau (art. 29.), de la gauche la branche (art. 27.); ferme le régulateur, & un instant après ouvre le robinet d'injection qui fait descendre le piston. Ensuite le régulateur s'ouvre de lui - même, & la machine continue de joüer, sans qu'on y touche, par un effet alternatif de vapeur & d'injection d'eau froide, secondé du poids de l'atmosphere.

Art. 32. Le mouvement de la machine doit être réglé de maniere qu'elle produise quatorze impulsions par minute. Quand le mouvement de la machine est bien réglé, elle produit ordinairement quatorze impulsions par minute, ainsi qu'on l'a observé; & dans un cas forcé, on peut en donner jusqu'à 16 & 17. On a aussi observé que le piston mettoit un peu plus de tems à monter qu'à descendre.

Art. 33. Conjecture sur la maniere dont se forme la vapeur. Il faut considérer que le feu, qui est une matiere subtile, pénetre le fond de l'alembic, passe autravers de ses pores, met les parties de l'eau dans une extrème agitation; & comme cette matiere ne cherche qu'à s'étendre pour se mouvoir avec plus de liberté, elle s'éleve au - dessus de l'eau, dont elle entraîne les parcelles les plus déliées en une quantité prodigieuse, qui font effort de toutes parts pour s'échapper, avec une force qui devient supérieure à celle du poids de l'air; & quand le régulateur vient à s'ouvrir, elle entre avec impétuosité dans le cylindre, pousse le piston devant elle, jusqu'à l'instant où l'injection d'eau froide condense cette vapeur & anéantisse sa force: alors elle retombe en eau. Ainsi l'on voit que le jeu de cette machine dépend de l'effet alternatif de l'eau chaude & de l'eau froide, joint à l'action de l'atmosphere; le cylindre reste vuide, & donne lieu au poids de l'atmosphere de ramener le piston: ainsi l'on voit que dans l'espace d'environ deux secondes que dure l'injection des huit pintes d'eau froide (art. 11.), il se condense environ 4 [omission: formula; to see, consult fac-similé version] muid de vapeur; & pendant ce tems - là il s'en forme une assez grande quantité pour relever le piston de nouveau, aussi - tôt que le régulateur lui en laisse la liberté. On a dit (art. 24.) que quand la vapeur entre dans le cylindre, elle refoule l'eau qui se trouve au fond, & en fait passer environ six pintes dans le rameau d'évacuation (art. 21.), & deux dans l'alembic par le tuyau nourricier (art. 22.), suivant l'expérience que j'en ai faite.

Art. 34. Expérience de M. Desaguliers sur la force de la vapeur de l'eau bouillante. M. Desaguliers, qui a fait beaucoup d'expériences sur la machine à feu, dit que la force de la vapeur dans le cylindre, ne surpassoit jamais d'un [omission: formula; to see, consult fac-similé version] la résistance de l'air extérieur, & n'y étoit jamais d'un [omission: formula; to see, consult fac-similé version] plus foible; mais entre ces deux termes cette force change continuellement, selon que le piston est plus ou moins élevé, c'est - à - dire selon que l'espace est plus ou moins grand. Il prétend aussi que la vapeur de l'eau bouillante est environ 14000 fois plus rare que l'eau froide; & qu'alors elle est aussi forte par son ressort que l'air commun, quoique 16 fois plus rare. Voyez Eau.

Art. 35. Expérience faite sur la quantité de charbon de tèrre ou de bois nécessaire pour l'entretien du fourneau pendant 24 heures. Le fourneau consume en 24 heures 6 muids de charbon de terre, contenant chacun 13 piés cubes, ou deux cordes de bois chacune de 7 piés 7 pouces de longueur sur autant de hauteur, & 3 piés 3 pouces de largeur.

On observe que deux hommes suffisent pour veiller autour de la machine. Il y a un chef qui fait manoeuvrer ladite machine, & un second qui a soin de faire le feu au fourneau.

Art. 36. Quand la machine produit 14 impulsions par minute, elle épuise 255 muids d'eau par heure: élevée à 242 piés de hauteur. On a dit (art. 32.) que la machine produisoit 14 impulsions par minute, lorsque le mouvement est bien réglé. L'on voit que dans le même tems elle épuise une colonne d'eau de 112 piés de hauteur sur 8 pouces 3 lig. de diametre, ou 85 pintes par chaque impulsion; & qu'à cause de 14 qu'elle donne dans une minute, elle produit 1190 pintes d'eau: partant dans une heure elle produit 71400 pintes, ou 255 muids d'eau, le muid contenant 8 piés cubes, ou 280 pintes mesure de Paris.

Art. 37. Calcul de la puissance qui fait agir cette machine. Pour insinuer de quelle maniere l'on doit faire le calcul de cette machine, il faut considérer que le diametre du piston étant de 30 pouces 6 lig. (art. 6.), sa superficie sera d'environ 5 [omission: formula; to see, consult fac-similé version] pié quarié, qu'il faut multiplier par 2205 lignes, pesanteur d'une colonne d'air d'un pié quarré de base, sur 31 [omission: formula; to see, consult fac-similé version] piés de hauteur. Il viendra 11392 [omission: formula; to see, consult fac-similé version] liv. pour l'action de l'air extérieur sur le piston, & par conséquent pour la force de la puissance motrice.

Art. 38. Remarque essentielle pour calculer l'effort de la puissance qui fait agir les pompes. La force de la puissance qui aspire l'eau dans une pompe, doit être au moins égale au poids de la colonne d'eau qui auroit pour base le cercle du piston, & pour hauteur la distance du puisart au piston, losqu'il est parvenu dans sa plus haute élevation. A quoi il faut ajoûter le poids de l'eau dont le piston est surmonté lorsqu'il s'éleve au - dessus du terme de l'aspiration pour la dégorger dans les bâches. Si l'on considere les choses avec attention, on verra que quelle que soit la grosseur du tuyau d'aspiration, la puissance qui éleve le piston, soûtiendra toûjours le même poids, dans quelques dispositions que soient ses parties, posées contre un plan vertical, ou sur un plan incliné; que la puissance appliquée au piston d'un diametre égal, plus grand ou plus petit que le fond du tuyau, il sera toûjours chargé du poids d'une colonne d'eau qui auroit pour base le cercle du piston, & pour hauteur celui du niveau de l'eau au - dessus du même piston.

Art. 39. Calculer la puissance ou le poids de la colonne d'eau des pompes aspirantes. Les pompes aspirantes élevant ensemble une colonne d'eau de 242 piés de hauteur sur 8 pouces 3 lig. de diametre, l'on trouvera que cette colonne pese 6290 [omission: formula; to see, consult fac-similé version] l. La pompe de la bâche faisant monter l'eau à 36 piés de hauteur (art. 2.), le diametre de son piston n'est que de 4 pouces 2 l. Le poids de la colonne d'eau qu'elle refoule, est de 237 [omission: formula; to see, consult fac-similé version] l. qui étant ajoûtés à 6290 [omission: formula; to see, consult fac-similé version] l. il viendra 6527 [omission: formula; to see, consult fac-similé version] l. à quoi il faut encore ajoûter le poids des attirails qui répond au puits, que j'estime d'envirou 3000 l. ainsi la puissance aura à surmonter une résistance d'environ 9527 [omission: formula; to see, consult fac-similé version] l. & comme cette puissance a été trouvée de 11392 [omission: formula; to see, consult fac-similé version] l. (art. 37.), elle sera donc supérieure de 1864 [omission: formula; to see, consult fac-similé version] l. au poids qu'elle doit enlever.

Art. 40. La puissance doit être au poids comme 6 à 5, pour prévenir tout inconvénient. On remarquera que cette supériorité de la puissance sur le poids, doit être au moins dans le rapport de 6 à 5; elle est nécessaire, non - seulement pour rompre l'équilibre, [p. 608] mais encore parce que le piston n'est point chassé tout - à - fait par la pesanteur absolue de l'air, puisqu'il fuit & se dérobe en partie à son impression; & que d'ailleurs il ne faut pas compter que quand le piston descend, le cylindre soit entierement privé d'air grossier, puisque l'eau d'injection en entraîne toûjours une certaine quantité, qui se trouvant renfermée dans un plus petit espace à mesure que le piston descend, pourroit acquérir une force de ressort assez sensible pour lui résister.

Art. 41. Cette machine peut aussi servir à élever l'eau aussi haut que l'on voudra au - dessus de l'horison. On remarquera que si l'on avoit à élever l'eau d'une source à une hauteur considérable au - dessus de l'horison dans des tuyaux posés verticalement, ou sur un plan incliné, on pourroit se servir de la même machine, en disposant des pompes aspirantes & refoulantes, de la maniere la plus convenable, suivant la situation des lieux.

Art. 42. La théorie des machines à feu, à l'égard de leurs effets, est la même que celle des pompes mûes par un courant. Il faut remarquer que lorsqu'un fluide fait mouvoir des pompes à l'aide d'une machine où le bras du levier du poids est égal à celui de la puissance, il arrivera toûjours que la superficie du piston, celle d'une des aubes, la chûte capable de la vitesse respective du fluide, & la hauteur où l'on veut élever l'eau, composeront quatre termes réciproquement proportionnels. L'on verra que cette regle pourroit s'appliquer aux machines à feu, si l'on pouvoit faire abstraction du poids des attirails & de la pompe refoulante qui est dans la bâche supérieure; car l'on peut regarder la superficie du piston qui joue dans le cylindre, comme celle d'une aube, c'est - à - dire le poids de la colonne d'air, ou celui d'une colonne d'eau de 31 [omission: formula; to see, consult fac-similé version] piés de hauteur (article 37.), comme la force absolue du fluide, qu'il faut multiplier par [omission: formula; to see, consult fac-similé version] pour avoir la force relative (article 40.): alors le produit du quarré du dlametre du grand piston, par la hauteur réduite de la colonne équivalente au poids de l'atmosphere, seroit égal au produit du quarré du diametre du petit piston qui doit aspirer ou refouler l'eau; & par la hauteur où elle doit être élevée, il arriveroit que si le tourillon n'étoit pas au centre, c'est - à - dire dans le milieu du balancier, il faudroit que ces deux produits fussent dans la raison réciproque du bras du levier du grand & du petit piston, suivant le principe de la méchanique. Nous supposerons que la valeur de toutes les lignes que nous allons désigner par des lettres, seront exprimées en piés ou fractions de piés.

Art. 43. Formule générale pour déterminer les dimensions des principales parties des machines à feu. Je nomme P le poids du grand piston, D son diametre ou celui du cylindre, & a son bras de levier, p le poids des attirails qui répondent au petit piston, d son diametre, & b son bras de levier, h hauteur où l'eau doit être élevée, ou profondeur du puits, C poids de la colonne d'eau que la pompe de la bâche supérieure doit refouler, y compris le poids des attirails de son piston, e son bras de levier, f poids de la coulisse, & i son bras de levier. On prendra la superficie du cercle du grand piston; on la multipliera par 2205 (art. 37.), & l'on aura l'action de l'air extérieur sur le piston, ou la force de la puissance motrice qu'il faut multiplier par [omission: formula; to see, consult fac-similé version], y ajoûter ensuite P, & multiplier le tout par le bras de levier a, puis ajoûter au produit le poids de la coulisse multiplié par son bras de levier, l'on aura une expression de l'action de la puissance autour du cylindre; ensuite on cherchera la superficie du cercle du petit piston qu'on multipliera par la hauteur h du puits, & l'on aura l'expression du volume de la colonne d'eau qu'il faut aspirer ou refouler; & pour en avoir le poids, on multipliera par 70 liv, pesanteur d'un pié cube d'eau; on ajoûtera au produit le poids des attirails, multipliant cette quantité par son bras de levier b, à quoi il faudra encore ajoûter le produit du poids de la colonne d'eau de la bâche supérieure ou de la pompe refoulante par son bras de levier, & l'on aura l'action de la puissance autour du puits; égalant les deux actions, on aura la formule générale pour la machine à feu. A l'égard des frotemens, comme leur résistance dans cette machine est presque insensible, n'ayant guere lieu qu'aux tourillons du balancier, dont le rayon est extrèmement petit par rapport au bras du levier de la puissance; on les regarde comme nuls, pour ne point trop composer la formule.

Art. 44. L'on peut rendre la formule plus simple dans le cas où l'on veut en faire usage. Je considere que parmi les grandeurs qui composent la formule ci - dessus, il y en a plusieurs qui sont déterminées par la disposition qu'il faudra donner à la machine; par exemple, l'on connoîtra toûjours le bras du levier & le poids de la colonne d'eau qu'il faudra élever dans la cuvette d'injection, par la disposition des tourillons du balancier, & par conséquent le rapport des deux bras du levier, le poids des attirails des pompes aspirantes ayant déterminé la profondeur du puits, la pesanteur du grand piston & celle de la coulisse; c'est - à - dire qu'il faut supprimer de la formule ci - dessus la pesanteur du grand piston, le produit du poids de la coulisse par son bras de levier: si on soustrait d'abord le poids des attirails pour avantager la puissance agissante, il est aussi naturel de placer les tourillons dans le milieu du balancier, à moins qu'on ne soit contraint d'en user autrement pour rendre le bras de levier de la puissance plus grande que celui du poids, & il ne restera plus dans la formule que les trois grandeurs D, d & h, qui sont sujettes à varier.

Art. 45. Connoissant le diametre du piston des pompes, & la hauteur où l'on veut enlever l'eau, c'est - à - dire la profondeur du puits, trouver le diametre du cylindre. On a déterminé le diametre des pompes (art. 43.), afin que la machine puisse fournir une certaine quantité d'eau proportionnée à la relevée du piston, & au nombre des impulsions par minute. Par le même article, on a aussi déterminé la profondeur du puits; il ne s'agit, pour connoître le diametre du cylindre, qu'à supposer D=x & D2=x2, & dégager cette inconnue. Voyez Equation.

Art. 46. Connoissant la hauteur où l'on doit élever l'eau, ou la profondeur du puits, & le diametre du cyliudre, trouver le diametre du piston des pompes. Pour connoître le diametre du piston des pompes, on suppose que le diametre du cylindre est déterminé de même que la profondeur du puits où l'on veut faire monter l'eau, ou la refoulant sur une éminence. Pour cela, il faut supposer d=x & d2=x2 en la place de d2, & résoudre l'équation.

Art. 47. Connoissant le diametre du cylindre & celui des pompes, trouver la hauteur où l'on veut enlever l'eau, ou la profondeur du puits. Pour connoître la profondeur du puits, on suppose que le diametre du cylindre est déterminé de même que celui du piston des pompes, qui doit aspirer ou refouler l'eau; il faut supposer h=x, & en la place de h, il faut mettre sa valeur qui est x dans la formule générale.

Dépense de la machine à feu, telle qu'elle est dans nos Planches. La machine à feu du bois de Bossu, est la plus parfaite que nous ayons dans les environs. Ceux qui en ont fait la dépense, m'ont dit qu'elle leur avoit coûté, y compris le bâtiment dans lequel cette machine doit être renfermée, environ trente mille livres, ci . . . . . . . . . 30000 liv.

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