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Adressé à S. Exc. le Ministre de l'agriculture, du commerce et des travaux publics par la commission chargée d'étudier les conditions spéciales d'épaisseur pour les tôles d'acier fondu employées dans la construction des chaudières à vapeur.

ET COMPOSÉE DE
MM. COMBES ET LORIEUX , inspecteurs généraux des mines,
et
COUCHE, ingénieur en chef des mines, rapporteur.

MM. Jackson, Pétin et Gaudet ont présenté à l'exposition de 1855 une chaudière à vapeur cylindrique en tôle d'acier

(") Publié par ordre du ministre, sur l'avis de la Commission centrale des machines à vapeur.

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fondu, la première de ce genre qui ait été construite en France. Après la clôture de l'exposition, MM. Jackson, Pétin et Gaudet offrirent à l'administration supérieure de mettre cette chaudière à sa disposition pour faire tels essais qu'elle jugerait convenables. M. le ministre accepta cette offre, et, par décision du 15 mars 1856, sur l'avis de la Commission centrale des machines à vapeur, il chargea une commission spéciale de procéder à des expériences en vue d'apprécier la valeur de la nouvelle tôle et la réduction d'épaisseur qui pourrait lui être accordée pour la construction des parties cylindriques des générateurs. La première chose à faire était de constater les propriétés mécaniques du métal. Mais il fallait aussi constater comment il résiste à l'action du feu et à l'action chimique des gaz ; il fallait, en un mot, avant de songer à formuler un avis, avoir soumis la chaudière à un service très-prolongé. La première série d'expériences dut comprendre en conséquence trois opérations distinctes ; 1° Essai de la chaudière à une pression d'épreuve trèssupérieure à la pression réglementaire pour les tôles de fer, dans les mêmes conditions de diamètre et d'épaisseur ; 2° Mesure des résistances à la rupture et des allongements de rupture de tôles d'acier de même nature que celles dont la chaudière était formée ; 5° Installation de la chaudière dans un fourneau en maçonnerie et mise en service prolongé, dans les conditions normales, sous le contrôle de la Commission. Il a été rendu compte de ces premiers essais dans un rapport dont nous reproduisons ici les principaux résultats pour rassembler tous les faits propres à éclairer la question. 1° Essai de la chaudière. — La chaudière a 1 mètre de diamètre intérieur, et la tôle o". oo6 d'épaisseur. Les rivets,

espacés de o", o52 de bord en bord des trous, ont o",o16 de diamètre (section, 2oo millimètres quarrés). La formule e = 1.8 (n — 1 ) d + 5 donne , en faisant d= 1 et e = 6, n = 2".67, soit 2".75. L'épreuve devant être faite au triple de a pression effective, la tension absolue serait pour la tôle de fer, 5 >< 1.75 + 1 = 6".25. On avait d'abord jugé convenable de soumettre le métal, seulement à une tension double de celle qui est exigée pour la tôle de fer ; l'épreuve eût été faite alors à une tension absolue de 2 >< 5 >< 1.75 + 1 = 1 1". 5o. Mais les constructeurs ayant déclaré qu'ils avaient eux-mêmes poussé l'épreuve jusqu'à 17 atmosphères, il n'y avait pas de motifs pour s'arrêter au dessous de cette limite. L'épreuve a eu lieu, en présence de la Commission, le 27 juillet 1856. La chaudière, parfaitement étanche, était munie d'un manomètre élastique système Bourdon. La pression s'est élevée rapidement à 17 atmosphères et a été soutenue pendant quelque temps. On remarquait seulement deux ou trois fuites très-légères. L'effort correspondant, en pleine tôle et suivant les génératrices, était de 17*.78 par millimètre quarré. Dans les lignes de joints suivant les génératrices, la section pleine étant réduite aux deux tiers, l'effort atteignait 2 o".67, abstraction faite de l'influence du frottement dû à la tension longitudinale des rivets, c'est-àdire en considérant ceux-ci cômme des goupilles résistant transversalement. - - Essai de tôles présentées comme exactement de même nature que celles de la chaudière. — La Commission avait demandé aux constructeurs des pièces d'essai d'une tôle identique à celle dont la chaudière était formée. Ces pièces, découpées suivant la forme ordinaire et exactement calibrées à la lime douce entre les deux renflements percés d'un trou circulaire, présentaient une section transversale de o", o1o de largeur sur o". oo6 d'épaisseur. Des traits équidistants et très-légers y avaient été ménagés pour permettre d'apprécier le degré d'uniformité des grands allongements. L'insuffisance de la longueur des échantillons ne permettait pas de mesurer ces allongements sous de faibles charges, inférieures à la limite d'élasticité. Cette observation eût d'ailleurs exigé l'emploi d'un cathétomètre, et l'installation de l'expérience faite en plein air, au moyen de la grue, dans l'usine de M. Cail, à Grenelle, ne se prêtait pas à ces essais de précision. Le coefficient d'élasticité n'a donc pu être mesuré, mais il le sera prochainement, comme nous le dirons plus bas.

Tableau I.

49 # CHARGE ALLONGEMENT OBSERVATIONS.
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# # par 80US LA CHAIt GE
# # # ---^ Longueur | o Aire de la section
# # | totale de la des

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•e3 initiale. total | §. pieces.

kil. kil. millim. millim.

180 Sens du | emm T1In 6".75 x 3,95=26"mq.66 1 | 3479 | 57.98 | 32 0,178 |rupture |laminage |" ou ?# p oo

de la section initiale.

2 432 40.53 10 0.055 180 id.

2 649 4 4.15 14 0.078 2 2841 47.35 30 0.155 | rupture. 5".75x3.70=21"o.28

ou 35.46 p. 100.

3 | # | 40.10 9 0.050 180 id. J)

2 812 46.87 32 0.178 | rupture.

2282 38.00 7.5 0.041 180 id. 4 2734 45.57 22.5 0.123 |rupture. 5mm.5 x 4 = 22mmq

ou 31.7 p. 100.

1 789 29.81 3.10 | 0.017 180 |perpendi5 | 2375 | 39.57 | 8.3 | 0.046 | - e e »

2875 47.91 33.75 | 0,133 |rupture. |laminage.

Il0Il

1 634 27,23 mesurable, y) 180

1 83 1 30.51 3.66 | 0.020

2 349 39. 15 7.33 | 0.040 6 24 16 40.40 12 0.067 id. ))

2664 4 4.40 17 0,094

5 min. après| id. 19.50 0, 108 2 7 1 4 45.23 | 22 0 1'25 2 772 46.20 32 0.178 | rupture, -—-- -- -- - --

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