Feu (Page 6:603)

* Feu, (Pompe à) Hydraul. & Arts méchaniques: la premiere a été construite en Angleterre; plusieurs auteurs se sont occupés successivement à la perfectionner & à la simplifier. On en peut regarder Papin comme l'inventeur: car que fait celui qui construit une pompe à feu? il adapte un corps de pompe ordinaire à la machine de Papin. Voyez son ouvrage, l'article Digesteur, & sur - tout l'article précédent.

Tout ce que nous allons dire de cette pompe, est tiré d'un mémoire qui nous a été communiqué avec les figures qui y sont relatives, par M. P ... homme d'un mérite distingué, qui a bien voulu s'intéresser à la perfection de notre ouvrage.

Détail explicatif de la machine du bois de Bossu proche Saint - Guilain, en la province du Hainaut autrichien, pour élever les eaux par l'action du feu.

Article 1. Du balancier qui est la principale partie de la machine; des jantes qui l'accompagnent, & de leurs dimensions. Le balancier est composé d'une grosse poutre a b, de 26 piés 8 pouces, sur 20 & 23 pouces de grosseur (Pl. III. & IV.), soûtenue dans le milieu par deux tourillons c, d, de trois pouces de diametre, dont les paliers portent sur un des pignons du bâtiment qui renferme la machine. Les extrémités de cette poutre sont accompagnées de deux jantes cannelées e, f, de 8 piés 2 pouces de longueur, sur 20 & 22 pouces de grosseur, dont la courbe a pour centre le point d'appui g. Les chaînes qui y sont suspendues, sont toûjours dans la même direction: la premiere h porte le piston du cylindre; & la seconde i le grand chevron, qui meut les pompes aspirantes pour enlever l'eau du puits, laquelle se décharge dans la basche K, où elle est toûjours entretenue. Sur une des faces de la même poutre, est attachée une autre jante l de 6 piés de longueur sur 5 pouces par les deux bouts, & dans le milieu 11 pouces sur 3 pouces d'épaisseur, semblable aux précédentes, qui fait agir le régulateur avec le robinet d'injection; elle soûtient une chaîne m, à laquelle aboutit une coulisse m 2, servant à ouvrir & fermer le robinet d'injection, & à mouvoir le diaphragme nommé régulateur, qui regle l'action de la vapeur de l'eau chaude.

Art. 2. D'une pompe refoulante, avec son tire - boute & ses dimensions. Le tire - boute n a 9 piés 3 pouces de longueur sur 1 pouce de diametre (Bl. IV.), est attaché avec des écrous & étriers de fer, au grand chevron aboutissant au piston O, d'une pompe refoulante de 4 pouc. 4 lig. de diametre, qui éleve à 36 piés une partie de l'eau de la basche K provenant du puits, montant par un tuyau p de 5 pouces 5 lig. de diametre, se déchargeant dans une cuvette q (Plan. III. fig. 6. qui représente le plan du troisieme étage réduit, ainsi que tous les autres plans de cette machine, à une échelle sous - double de celle des coupes verticales, contenues dans les Planches IV. & V.). Cette cuvette sert à entretenir le robinet d'injection dont on expliquera l'effet. Le piston de cette pompe est de 4 pouces 2 lig. de diametre, il est semblable à celui du plan 7.

Article 3. Des pompes aspirantes qui élevent l'eau successivement du puits, avec les dimensions. L'ouverture du puits X Y (Pl. l. fig. 1.), qui est le plan du rez - de - chaussée, est de 6 piés en quarré, sur 244 piés de profondeur, & de 60 piés en 60 piés, il y a deux basches K, r, visibles dans la Planc. IV. dont on peut connoître les dimensions par l'échelle de cette Planche. Dans la basche r est un corps de pompe aspirante de 9 pouces de diametre; & dans celui K, trempe le tuyau d'aspiration de la pompe supérieure de 4 pouces 6 lignes de diametre. Tous les pistons de ces pompes ont 8 pouces 3 lignes de diametre, sur 6 piés de levée. Voyez leur construction, Pl. III. fig. 23, 24, 25, 26. Les chevrons qui soûtiennent les pistons ont 3 pouces quarrés, & sont suspendus à un autre i Q Y de 6 pouces en quarré, composé de plusieurs pieces liées les unes aux autres, comme on les voit par le profil fig. 22. Pl. VI. Ils composent un train suspendu à la jante du balancier qui est au - dessus du centre du puits, & au fond duquel est un puisart où viennent se rassembler les eaux de tous les rameaux de la mine. Dans ce puisart trempe le premier tuyau d'aspiration d'une pompe qui aspire l'eau à 28 piés de hauteur, & remonte par le tuyau au - dessus du piston de 32 piés, pour se décharger dans les basches; d'où elle est reprise par une seconde pompe, qui l'éleve encore à 28 piés plus haut, & 32 piés plus haut que le piston, & successivement par d'autres qui la font monter de basche en basche, parce que tous les pistons de ces pompes jouent tous ensemble. Au reste on voit, Planche IV. la manoeuvre d'un relai; il y en a encore trois semblables avant d'arriver au puisart: on observera que le puits dont nous parlons, n'a lieu que pour puiser les eaux de la mine.

Article 4. De la situation du balancier, lorsque la machine ne joue pas. La charge que soûtient la chaîne i Q Y (Pl. IV.), & le tire - boute n, est beaucoup plus grande que celle que portent les chaînes h, m, lorsque le poids de la colonne d'air n'agit pas sur le piston u; ainsi la situation naturelle du balancier est de s'incliner du côté du puits, au lieu que la Pl. V. le représente dans un sens contraire, c'est - à - dire dans celui où il se trouve lorsque l'injection d'eau froide ayant condensé la vapeur renfermée dans le cylindre, le poids de la colonne d'air fait baisser le piston: alors l'eau du puits est aspirée, & celle de la basche K est refoulée dans la cuvette q. Mais quand la vapeur vient à s'introduire dans le cylindre, sa force étant supérieure au poids de la colonne d'air, soûleve le piston, laisse agir le poids des attirails que porte la chaîne i Q Y, & le tire - boute no, & le balancier s'incline du côté du puits, qui est la situation où il reste lorsque la machine ne joue pas, parce qu'il s'introduit de l'air dans le cylindre au - dessous du piston, qui se met en équilibre par son ressort avec le poids de celui qui est au - dessus.

Art. 5. Le mouvement du balancier est limité par des chevrons à ressort. Pour limiter le mouvement du balancier & amortir sa violence, pour que la machine n'en reçoive point de trop grandes secousses, l'on fait sortir en - dehors du bâtiment les deux extrémités [p. 604] W des deux poutres, pour soûtenir deux chevrons à ressort recevant les boulons X (Pl. III. & IV.), qui traversent le sommet des jantes du balancier; & c'est la même chose du côté du cylindre pour le soulager dans sa chûte.

Article 6. Description du cylindre avec ses dimensions. Le cylindre y Z (Pl. IV. & V.) est accompagné des tuyaux qui contribuent au jeu de la machine; il est de fer coulé bien alaisé; il a intérieurement 2 piés 6 pouces 6 lignes, sur 8 piés 6 pouces de hauteur en - dedans oeuvre, & un pouce d'épaisseur. A six pouces au - dessous de son sommet, &c. regne tout autour un bord A y, sur lequel est attaché une coupe de plomb A B, de 12 pouces de hauteur; & à trois piés six pouces plus bas, il y a un second rebord C, servant à le soûtenir sur les deux poutres D, où il est arrêté par deux traverses de bois E.

Art. 7. Le cylindre est percé de deux trous opposés pour deux causes essentielles. A trois pouces au - dessus de la base, le cylindre est percé de deux trous opposés l'un à l'autre, chacun accompagné d'un collet F; ils ont intérieurement 3 pouces 10 lig. de diametre. Le premier sert à introduire le tuyau d'injection G; & le second aboutit à un godet de cuivre H, dans le fond duquel est une soupape chargée de plomb suspendue à un ressort de fer, pour la maintenir toûjours dans la même direction: cette soupape que l'on nomme reniflante, sert à évacuer l'air que la vapeur chasse du cylindre, lorsqu'on commence à faire joüer la machine, & ensuite celui qui y est porté par l'eau d'injection, & qui empêcheroit son effet, s'il n'avoit aucune issue.

Article 8. Description du fond du cylindre. Le fond Z I du cylindre est une plaque de fer postiche, attachée avec des vis à écrous; il est traversé par un tuyau L d'un pié de hauteur, ayant intérieurement 6 pouces de diametre, l'un & l'autre coulés ensemble de maniere qu'une moitié se trouve dans le cylindre, pour empêcher que l'eau qui tombe sur le fond n'entre dans l'alembic, & l'autre moitié en - dehors, pour faciliter la jonction du cylindre avec le régulateur & l'alembic.

Art. 9. L'eau provenant d'injection, s'évacue par le fond du cylindre. Le fond du cylindre est encore percé vers sa circonférence, d'un trou N de 4 pouces 4 lignes de diametre, avec un collet C I de 6 pouces de hauteur. Il a pour objet de faciliter l'évacuation de l'eau d'injection par un tuyau de cuivre h m l, Pl. V.

Art. 10. Description du piston qui joue dans le cylindre, avec ses dimensions. Le piston u dans les mêmes Planches, & dont la construction est représentée en grand, fig. 17, 18, & 19, Pl. VI. dont la tige d e a 4 piés de hauteur, est un plateau de fer R S de 2 piés 6 pouces 4 lignes de diametre, sur un pouce d'épaisseur. Aux extrémités sont appliquées deux ou trois bandes d'un cuir a a a fort épais, saillant d'une ligne sur le pourtour du piston. L'on maintient ce cuir inébranlable, en le chargeant d'un anneau de plomb de 2 pouces 6 lignes de largeur, divisés en trois parties égales, chacune accompagnée d'une queue C. Le centre de ce piston est percé d'un trou qui reçoit le bout de la tige d e, par le moyen d'un tenon arrêté avec une clavette, & cette tige est suspendue à la chaîne du balancier.

Art. 11. De quelle maniere l'eau de la cuvette d'injection s'introduit dans le cylindre. Au fond de la cuvette q (Pl. IV. & V.) qui fournit l'eau d'injection, aboutit un tuyau de plomb G P de 2 pouces 2 lignes de diametre, qui s'introduit dans le cylindre en passant au - travers du collet F (art. 7.). Ce tuyau est terminé par un ajutage plat, dont l'oeil a 2 pouces 2 lignes de diametre réduit, d'où sortent environ 8 pintes d'eau froide pour chaque injection, suivant l'ex<cb-> périence que j'en ai fait, & qui se fait par le moyen du jeu de la clé d'un robinet P (Pl. VI.), qui s'ouvre & se ferme alternativement, comme il sera expliqué à l'article 28.

Art. 12. De quelle maniere l'eau s'introduit au - dessus du piston. Il y a un robinet R (Pl. V.), dont l'oeil a 14 lignes de diametre réduit. Le tuyau Q a 2 pouces 2 lignes de diametre, par lequel on fait couler sans cesse de l'eau au - dessus du piston, provenant de la cuvette q: cette eau sert à en humecter le cuir, & empêcher l'air extérieur de s'insinuer dans le cylindre, & pour que cette eau ne déborde pas la coupe lorsque le piston vient à remonter; & pour évacuer le superflu, on a joint le tuyau S S S de 4 pouces 4 lignes de diametre, qui va se rendre dans le réservoir provisionnel V (Plan. IV.), placé en dehors du bâtiment. La partie supérieure S N sert au même effet, c'est - à - dire à décharger le superflu de la cuvette q, provenant d'une pompe refoulante (art. 2.).

Art. 13. Description de la chaudiere qui compose le fond de l'alembic, avec ses dimensions. L'alembic (Pl. IV. & V.) est composé d'une chaudiere X Y z &, évasée de 3 pouces par le haut, ayant un diametre de 7 piés 8 pouces par le haut, & 7 piés 3 pouces par le bas, sur 3 piés 6 pouces de profondeur, sans y comprendre 3 pouces de bombage dans le milieu; elle est accompagnée d'un plat - bord a a de 11 pouces de saillie, qui s'appuie sur une retraite X & de 2 pouces ménagés dans la maçonnerie qui entoure cette chaudiere, dont la surface extérieure est isolée par une petite galerie X Y z & & l m n o I K, fig. 2. Pl. I. de 9 pouces de largeur par le haut, & 12 par le bas, qui regne tout autour, & dans laquelle circule la fumée du fourneau Y b c z, pour entrctenir la chaleur & l'eau bouillante.

Article 14. Description du chapiteau de l'alembic. Le chapiteau Xd& (Pl. IV. & V. où l'on voit le plan, & differentes parties du régulateur), a 4 piés de hauteur, sur 9 piés 6 pouces de diametre; il a la forme d'un dôme composé de plusieurs plaques de cuivre liées ensemble par des rivetes, & revêtues de maçonnerie sur la hauteur de 2 piés 3 pouces, pour le fortifier contre la force de la vapeur, & le garantir des atteintes de tout ce qui pourroit l'endommager. Son sommet est terminé par une piece de cuivre battu, percée d'un trou de 6 pouces 6 lignes de diametre; le sommet est accompagné d'un collet de 3 pouces 1 ligne de saillie, pour se raccorder avec le tuyau de communication L qui joint le cylindre. Le régulateur est le sommet du chapiteau de l'alembic.

Art. 15. Explication des parties qui appartiennent au régulateur ou diaphragme, avec ses dimensions. Les lettres a a a (fig. 12. Pl. III.) représentent un anneau de fer, dont le diametre intérieur est de 11 pouces 8 lignes, sur un pouce 6 lignes de largeur, & 6 lignes d'épaisseur. Les quatre supports cotés des lettres b, b, b, b, qui suspendent l'anneau a a a, ont 4 pouces 6 lignes de hauteur, sur 9 lignes en quarré; à l'anneau est attaché un ressort de fer G c H du profil (fig. 15.) & N O du plan (fig. 12.), de 2 pouces de largeur, sur 3 lignes d'épaisseur, servant à soûtenir le régulateur d, dont le diametre est de 7 pouces, & est accompagné d'un manche dont l'extrémité e est percée quarrément, pour recevoir l'essieu vertical f g (fig. 16.), ayant son centre de mouvement éloigné de 6 pouces 7 lignes du centre du régulateur: le pivot inférieur de cet essieu joue dans un trou f pratiqué dans l'anneau a a a, ou G H, fig. 16. La partie e ou i k (fig. 16.) du régulateur, est liée par une clavette à l'essieu vertical f g, & la partie i l de cet essieu qui est arrondie, joue exactement dans un canon l n, adapté à la plaque N O, fig. 13. & 16. La partie supérieure l g de l'essieu vertical, reçoit une clé qui communique le mouvement au régulateur, [p. 605] dont le bouton m (fig. 15.) glisse sur le ressort G e H, qui est fort poli, en descendant de c en m: ce mouvement ouvre l'orifice no, qui a intérieurement 5 pouces 6 lignes de diametre, sur 13 pouces 6 lignes de hauteur. La figure 13, qui est la plaque dont on a parlé, est plombée au sommet de l'alembic, pour que l'air ne s'introduise pas. La figure 14. représente en plan la partie supérieure du tuyau L, désignée par L M (fig. 15 & 16.), par laquelle ce tuyau se raccorde avec celui qui est au centre de la base du cylindre, avec des vis & écroux (art. 8.).

Art. 16. Situation de l'alembic & du fourneau dans le bâtiment qui renferme la machine. L'on voit l'emplacement de l'alembic dans les bâtimens où il est renfermé, par les figures qui représentent les plans des différens étages, dont le premier est élevé de 7 piés au - dessus du niveau des terres; & à trois piés six pouces plus bas, est le niveau du cendrier: l'on y verra une coupe horisontale du fond de l'alembic (Pl. II. fig. 3.), accompagnée d'un revêtement de maçonnerie qui en soûtient le chapiteau; de cet étage l'on peut descendre par un escalier a b, dans l'endroit ou est le sourneau, fig. 1 & 2. Le fond dudit fourneau est une grille C, élevée de 4 piés au - dessus du niveau du cendrier d (Voyez les profils, Pl. IV. & V.), servant de foyer, & on introduit le charbon de terre ou de bois par une ouverture e, vis - à - vis de laquelle est une porte f qui répond au rez - de - chaussée. On a pratiqué une ventouse g f dans l'épaisseur du massif de la maçonnerie, afin que l'air extérieur puisse aisément s'introduire dans le cendrier sous la grille, pour animer le feu dont la fumée ne peut échapper par la cheminée I K opposée à l'entrée du fourneau, qu'après avoir circulé autour de la chaudicre dans la galerie l m n o I K, fig. 2. Pl. I.

Art. 17. Au - dessus du chapiteau de l'alembic est une ventouse, pour laisser échapper la vapeur quand elle est trop forte. Sur la surface du chapiteau de l'alembic, il y a un bout de tuyau f (Pl. V.) de 4 pouces de hauteur, sur 3 pouces 3 lignes de diametre, soudé verticalement sur le chapiteau. Au sommet de ce tuyau est adapté une soupape chargée de plomb, que l'on nommera ventouse, dont l'objet est de donner issue à la vapeur de l'alembic lorsqu'elle devient par trop forte: cette soupape se leve assez souvent quand le régulateur est fermé, & que le piston descend.

Art. 18. Usages des deux tuyaux pour éprouver la hauteur de l'eau dans l'alembic. L'on remarquera l'ellipse a, b, fig. 5, Pl. II. dont le grand axe a 18 pouces & le petit 12. C'est une plaque de cuivre qui se detache quand on veut entrer dedans l'alembic lorsqu'il y a quelques réparations à y faire. A cette plaque sont attachés aux endroits c g, deux tuyaux de 11 lignes de diametre, dont le premier c est plus court que le second g. Celui g descend jusqu'au niveau a, a, du plat - bord de la chaudiere, comme on peut voir Pl. V. Ces tuyaux ont au sommet chacun une clé de robinet servant à éprouver à quelle hauteur est la surface de l'eau dans l'alembic; par exemple, si en les ouvrant, on s'apperçoit qu'ils donnent tous deux de la vapeur, c'est une marque que l'eau est trop basse; & au contraire, s'ils donnent tous deux de l'eau, c'en est une qu'elle est trop haute: mais si l'un donne de l'eau & l'autre de la vapeur, alors la surface de l'eau est à une hauteur convenable, ce qui arrive quand elle se rencontre à 4 & 5 pouces au - dessus du plat - bord, a, a, de la chaudiere: si l'eau sort par les tuyaux d'épreuve, cela vient de ce que la vapeur faisant effort de toutes parts pour s'échapper, presse la surface de l'eau dans laquelle le tuyau trempe & l'oblige à monter comme dans les pompes foulantes.

Art. 19. De quelle maniere on évacue la vapeur de l'alembic pour arrêter la machine. Au chapiteau de l'alembic, Pl. IV. est adapté un tuyau de plomb r, f, t, que l'on nomme cheminée, dont l'extrémité t, qui aboutit hors du bâtiment, est fermée d'une soupape chargée de plomb, attachée à une corde qui passe sur une poulie M. Ce tuyau qui a 4 pouces 4 lignes de diametre, sert à évacuer la vapeur en ouvrant la soupape lorsqu'on veut arrêter la machine, & à lui donner une échappée lorsqu'elle acquiert assez de force pour lever la soupape; autrement l'alembic seroit en danger de crever.

Art. 20. Usage d'un réservoir provisionnel pour fournir de l'eau à l'alembic. Il y a en - denors du bâtiment deux murs, a b, fig. 1, 2, 3, Pl. I. & II. de maçonnerie, sur lesquels est placé un réservoir provisionnel V, fig. 3, & Pl. IV, fait de madriers doublés de plomb; il contient 339 piés cubes ou 42 [omission: formula; to see, consult fac-similé version] muids d'eau, que l'on entretient ordinairement à cette quantité. Cette eau provient du superflu de la cuvette q d'injection, qui descend par les tuyaux cotés des lettres N S; ce réservoir est accompagné d'un tuyau R T de 2 pouces 2 lignes de diametre; il sert à introduire de l'eau dans l'alembic par le moyen d'un robinet m, dont l'oeil a 2 pouces 2 lignes de diametre réduit; & on vuide ledit alembic par le moyen d'un autre tuyau de cuivre z W Q de 3 pouces 3 lignes de diametre, accompagné du robinet W, dont l'oeil a 2 pouces de diametre réduit. Ce tuyau passe sous le réservoir provisionnel.

Art. 21. De quelle maniere l'eau d'injection sort du cylindre. On a dit (art. 9.) que le collet C N, Pl. IV. facilite l'évacuation de l'eau d'injection qui tomboit dans le cylindre; pour cela le collet est racordé avec un tuyau de cuivre h, l, m, Pl. V. nommé rameau d'évacuation de 4 pouces 4 lignes de diametre, qui va aboutir au fond d'une petite citerne n, dont on voit le plan fig. 2, Pl. I. dans laquelle se décharge environ les [omission: formula; to see, consult fac-similé version] de l'eau tiede d'injection: à ce rameau il y a une soupape P dans la citerne suspendue à un ressort de fer; cette soupape, qui est fermée quand le piston descend, & qui est toûjours baignée d'eau afin que l'air extérieur ne puisse y entrer, est chargée de plomb, de maniere que le poids de l'eau qui remplit le rameau d'évacuation ne puisse lever à chaque injection la soupape, qu'il ne soit aidé par la force de la vapeur. A la citerne il y a une décharge P q, de superficie, représentée fig. 2, Pl. I.

Art. 22. Une partie de l'eau d'injection passe dans l'alembic pour suppléer au déchet que cause la vapeur. L'on remarquera que le godet a, Pl. V. communique par un tuyau horisontal à un autre tuyau de cuivre i k, nommé tuyau nourricier, de 2 pouces 2 lignes de diametre sur 8 piés 6 pouces de hauteur, dont une partie trempe dans l'eau de l'alembic jusqu'à 15 pouces du fond, & l'autre partie saillie de 2 piés 10 pouces en - dehors; l'on saura que [omission: formula; to see, consult fac-similé version] qui nous reste de l'eau d'injection, & qui sort tiede du cylindre, vient remplacer par ce tuyau le déchet que cause la vapeur à l'eau de l'alembic, qui se trouve par là toûjours entretenue à la même hauteur.

Art. 23. Description du tuyau nourricier. Ayant dit (art. 18.) que la force de la vapeur faisoit monter l'eau bouillante dans des tuyaux d'épreuves lorsqu'ils y trempoient, l'on voit que la même cause doit aussi la faire monter dans le tuyau nourricier i k, puisqu'il est ouvert par les deux bouts; & à un pouce au - dessus du plat - bord a, a, il y a un trou à l'endroit m, par où monte l'eau bouillante, qui fait voir qu'il faut en remettre dans la chaudiere pour conserver le plat - bord: l'eau monte jusqu'à un certain point où la vapeur la soûtient en équilibre [p. 606] avec le poids de la colonne d'air qui est opposé.

Art. 24. De quelle maniere se font les opérations des articles 22 & 23. L'action de la vapeur ne pouvant pousser de bas en haut le piston avec une force capable de surmonter le poids de la colonne d'air dont il est chargé, sans presser de haut en bas avec la même force, la surface de l'eau qui est tombée dans le fond du cylindre; cette eau qui est refoulée dans les deux rameaux, de maniere que celui d'évacuation h, l, m, en reçoit les [omission: formula; to see, consult fac-similé version] (art. 21) & l'autre passe [omission: formula; to see, consult fac-similé version] par le collet Z, a, & le tuyau horisontal dans le tuyau nourricier, on elle contraint l'eau chaude qui s'y trouve de descendre pour en occuper la place, jusqu'à l'instant que renouvellant les opérations, elle l'obligera de passer à son tour au fond de l'alembic.

Art. 25. Détail des pieces qui font joüer le régulateur. Ces pieces sont représentées au plan fig. V. Pl. II. & en perspective, fig. 20, Pl. VI. où l'on voit deux poteaux d d, soûtenant un essieu, e, h, sur lequel passent les anneaux d'un étrier 1, 2, 3, 4. Cet étrier est traversé par un boulon 4, autour duquel joue une fourche 55, dont la queue A aboutit à la clé B du régulateur (art. 15.). Au même essieu est fixé une patte c e 6 à deux griffes, & dont la partie e sert de manche au marteau ou poids 6. Les 2 griffes embrassent le boulon 4 de l'étrier: sur le même axe sont encore deux branches de fer 7, 8, 9. Dans la situation que l'on voit ces attirails, le régulateur est ouvert; il produit des vapeurs dans le cylindre sous le piston, & le robinet P d'injection est fermé.

Art. 26. De quelle maniere le chevron pendant fait agir le régulateur & le robinet d'injection. On a dit (art. 1.) que la chaîne l m attachée à une des jantes du balancier, portoit une coulisse m a, qui n'est autre chose qu'un chevron pendant de 16 piés 6 pouces de longueur, ayant une fente dans le milieu. Cette coulisse dont on voit une portion X Y, fig. 20. joue de même sens que le piston, & sert à communiquer le mouvement au régulateur & au robinet d'injection, elle enfile sur le rez - de - chaussée du premier étage un bout de madrier z de 3 piés 6 pouc. de longueur, sur 14 pouces de large & 4 d'épaisseur, qui la maintient toujours verticale en montant ou en descendant dans le trou C, pratiqué au - dessous de sa direction, comme on peut voir dans la Planche IV.

Art. 27. De quelle maniere le mouvement se communique au régulateur. La fente de la coulisse fig. 20, Pl. VI. est traversée d'un boulon revêtu de plusieurs morceaux de cuir, au - dessus duquel vient se rendre par intervalle la branche 8, 9. A l'instant que le piston étant parvenu au bas du cylindre, le régulateur s'ouvre pour laisser passer la vapeur, alors le balancier éleve la coulisse X Y, le boulon fait monter l'extrémité 9 de cette branche, par conséquent fait tourner l'essieu qui releve le poids 6, & pendant ce tems - là l'étrier reste immobile, à cause de l'intervalle qui est entre les griffes; mais aussi - tôt que le poids 6 a passé le vertical, il imprime en tombant du côté du cylindre une force à une des griffes qui frappe le boulon 4, le chasse, & l'étrier en arriere, & par conséquent la manivelle B ferme alors le régulateur quand la coulisse monte, elle entraîne avec elle la branche 8, 9, qui fait tourner l'essieu. L'essieu en tournant & la chûte du poids 6, font monter aussi l'autre branche 8, 7. Peu après cette coulisse venant à descendre, une cheville % attachée à une de ses faces, ramene la branche 8, 9, qui fait tourner l'essieu & releve le poids 6, qui tombe ensuite de la gauche à la droite; l'autre griffe pousse en avant l'étrier qui étoit resté immobile pendant la descente de la coulisse, alors la manivelle ouvre le régulateur: les chûtes du marteau 6 sont limitées de part & d'autres par des cordes attachées aux parties fixes du bâtiment dans lequel la machine est renfermée.

Art. 28. Dètail des pieces qui appartiennent au robinet d'injection. La clé du robinet d'injection P, fig. 20, Pl. VI. & Pl. IV. est en forme d'une patte d'écrevisse ou de fourche, dans laquelle agit une broche de fer m, qui la frappe par un mouvement de vibration, tantôt d'un sens & tantôt de l'autre, pour ouvrir & fermer le passage de l'eau de la cuvette q dont on a parlé. Cette broche M attachée à l'essieu d'un levier n o, sur lequel se meut un marteau K échancré par - dessus, pour s'accrocher par intervalle dans une coche pratiquée à un morceau de bois T V, nommé décliq, qui passe au - travers d'une fente pratiquée au poteau pendant, l'extrémité T est mobile autour d'un boulon, & l'autre V baisse & hausse suivant le mouvement de la coulisse X Y.

Art. 29. Explication du mouvement qui fait agir le robinet d'injection. On saura qu'à l'une des faces de la coulisse opposée à celle dont on vient de parler (art. 27.), est aussi attachée une cheville qui soûleve le décliq T V, lorsque la coulisse est parvenue à sa plus haute élevation; alors le marteau R cessant d'etre sotitenu, tombe avec violence sur le levier ou broche m, & agit contre une des branches de la fourche qui forme la clé; ce qui ouvre le robinet P d'injection. Pendant que l'eau jaillit dans le cylindre court (fig. 4.), le marteau repose sur une piece de bois, après avoir décrit une courbe R P. Après cette opération, la coulisse X Y redescend; & la cheville qui a levé le décliq, rencontrant en chemin le levier n S, l'oblige de descendre pour relever le marteau R, & le remettre dans sa premiere situation. Cola ne se peut faire sans que la broche m ne pousse enavant l'autre patte de la clé du robinet, pour la ramener d'où elle étoit partie. Le robinet d'injection se referme donc jusqu'au moment où la coulisse remontant de nouveau, recommence la premiere manoeuvre pour faire ouvrir ledit robinet d'injection.

Art. 30. Conclusion sur le jeu du régulateur, & celai du robinet d'injection. Il suit de ce qu'on vient d'exposer, que la coulisse descendant, elle ferme le robinet d'injection immédiatement après le régulateur, dans l'instant qu'elle est parvenue au plus bas; & qu'au contraire lorsqu'elle est montée au plus haut, le robinet d'injection s'ouvre, & le régulateur se ferme: ainsi ces deux effets, quoique contraires, entretiennent toûjours la machine dans un mouvement régulier, lorsque la chaleur du fourneau est uniforme, & que toutes les autres pieces de la machine agissent comme il faut.

Il faut remarquer que l'on rend le jeu du régulateur & celui du robinet d'injection plus ou moins prompts, selon que les chevilles qui accompagnent la coulisse X Y sont placées plus ou moins hautes. Dans la situation où est la machine aujourd'hui, elle a six piés de levée (art. 3.); & si on vouloit lui en donner moins, il faudroit placer une autre cheville plus haut que celle qui fait agir le régulateur, & la charger de cuir (art. 27.): alors la machine auroit moins de levée; & le régulateur étant ouvert produiroit plus de vapeur. La raison en est claire, car alors le mouvement seroit moins accéleré; & qu'au contraire si on lui donne plus d'injection, il faudroit placer une autre cheville plus haut que celle qui leve le décliq: alors le mouvement de la machine seroit plus accéleré, & par conséquent produiroit plus d'injection.

Art. 31. Explication de la manoeuvre que l'on exécute pour commencer à faire joüer la machine. Pour donner le premier mouvement à la machine, l'on commence par remplir d'eau la chaudiere (art. 20.); ensuite on allume le feu, & on laisse couler l'eau dans la coupe (art. 11.) Immédiatement après, celui qui dirige la machine, vient voir dans quelle situation est le régulateur, afin de l'ouvrir s'il étoit fer<pb-> [p. 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. [p. 609]

Le puits dans lequel doivent être montés 
les pompes, les bois pour garnir les
parois, & ceux pour soûtenir & entretenir 
les - pompes, y compris la maind'oeuvre, a coûté environ vingt - cinq
mille livres, ci .  .  .  .  .  .  .  .  .  25000
        Total   .  .  .  .  .  .  .  .  .  55000 liv.

On observe que la dépense d'une semblable machine à feu, paroit coûter environ cinquante - cinq mille livres, & c'est suivant que le puits est plus ou moins profond, & que la nature du terrein peut permettre de creuser le puits de la profondeur proposée.

Le jeu de cette machine est très - extraordinaire, & s'il falloit ajoûter foi au système de Descartes, qui regarde les machines comme des animaux, il faudroit convenir que l'homme auroit imité de fort près le Créateur, dans la construction de la pompe à feu, qui doit être aux yeux de tout cartésien conséquent, une espece d'animal vivant, aspirant, agissant, se mouvant de lui - même par le moyen de l'air, & tant qu'il y a de la chaleur.

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