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Réglage de la puissance
Après avoir appris à connaître les différents éléments constituant la distribution intérieure, nous devons maintenant observer plus précisément l'entraînement du tiroir. La distribution de la locomotive à vapeur doit être construite de manière à pouvoir modifier la puissance et le sens de rotation des essieux entraînés.
Selon la charge remorquée, l'effort demandé à la locomotive sollicite la puissance totale ou seulement une partie. Le réglage de la puissance en laminant la vapeur au moyen du régulateur est certes possible, mais pas économique. La puissance et le sens de marche doivent donc être réglés par la distribution extérieure.
Partons tout d'abord du principe de notre représentation simplifiée. Dans la figure 89 (piston au point mort arrière), le tiroir a déjà ouvert le canal d'admission de vapeur de l'avance linéaire v. Nous montons maintenant une transmission variable dans la bielle de commande du tiroir. Entre la roue motrice et le tiroir, nous rajoutons une coulisse mobile articulée autour du point fixe F1 et courbée de manière que l'éloignement entre le point fixe et la liaison avec la tige de tiroir (A-B) forme le rayon de l'arc de cercle. L'extrémité gauche de la bielle de commande du tiroir (A) peut être déplacée le long de la coulisse. Si elle se trouve sur le point fixe F1, le tiroir ne sera pas déplacé du tout par la contre-manivelle; plus le point A descend, plus l'amplitude de déplacement du tiroir augmente (Fig. 89). L'amplitude du déplacement du tiroir détermine la période d'admission de vapeur et donc la puissance de la machine à vapeur. Avec cette transmission par levier, le réglage de la puissance est donc trouvé.
Changement de marche
Si l'on prolonge l'arc de cercle de la coulisse au-dessus du point fixe d'articulation F1 et que l'on déplace l'extrémité gauche de la bielle de commande du tiroir dans la partie du haut de la coulisse, on inverse le mouvement du tiroir (Fig. 90). A position de piston égale, la vapeur entre dans la chambre de cylindre avant tant que le coulisseau se trouve dans la partie du bas de la coulisse, la locomotive se déplace donc en marche avant. La vapeur entre dans la chambre arrière de cylindre lorsque le coulisseau se trouve dans la partie du haut de la coulisse, la locomotive se déplace donc en marche arrière.
La coulisse insérée entre la contre-manivelle et le tiroir sert donc tant au réglage de la puissance qu'au changement de marche. Comme elle est en arc de cercle autour de la crosse du tiroir, l'admission anticipée demeure inchangée pour toutes les valeurs d'admission (piston au point mort arrière, fig. 90).
Levier d'avance
Par mesure de simplification, nous sommes jusqu'ici sur toutes les représentations du déplacement du tiroir partis du principe que le centre de l'axe de l'essieu moteur était dans l'alignement du centre du tiroir.
Ceci ne serait en réalité possible qu'avec un tiroir incliné par rapport au cylindre. Avec une disposition parallèle du tiroir et du cylindre, l'axe du tiroir se trouve au-dessus de celui du cylindre. L'avance linéaire ne peut donc plus être atteinte par l'angle d'avance. Au lieu de cela, on monte un levier d'avance mis en mouvement par la crosse au moyen d'une barre d'entraînement. Si le piston et la crosse se trouvent au milieu de leur course, le levier d'avance est vertical. De cette position médiane, il est déplacé par la crosse, de manière que le tiroir se déplace en avant et en arrière de la valeur du recouvrement d'admission e et de l'avance linéaire v (Fig. 91).
Ce processus se reconnaît le plus facilement si l'on se représente la bielle de commande du tiroir sur le point d'articulation de la coulisse. Ainsi la contre manivelle n'exerce absolument aucun mouvement sur le tiroir. (Distribution au milieu), le tiroir n'est commandé que par le levier d'avance dont le poit fixe de rotation se trouve à l'extrémité supérieure. Dans cette situation, le cylindre reçoit sa plus petite ouverture, le canal du cylindre n'est ouvert que dans la mesure de l'avance linéaire. La petite quantité de vapeur admise un court instant n'est pas en mesure de mettre en mouvement une locomotive à vapeur avec charge remorquée.
Une locomotive sans charge, dont les freins sont complètement lâchés, peut cependant dans des conditions défavorables être mise en mouvement même par cette quantité réduite de vapeur. Pour éviter tout danger pour l'exploitation, il faut à cet effet sur toute locomotive en pression dont le personnel quitte la cabine de conduite, après avoir mis la distribution en position médiane, ouvrir les robinets de purge et serrer le frein à main.
Après que le levier d'avance ait "reçu" l'avance linéaire, l'angle d'avance entre le maneton moteur et la contre-manivelle disparaît. En fait, le manetont moteur devrait maintenant de nouveau précéder la contre-manivelle d'exactement 90°. En réalité, ce n'est pas le cas, et l'angle entre le maneton moteur et celui du tiroir est de plus de 90° (Fig. 91). L'angle de plus de 90° n'a rien à voir avec l'avance, mais est dû à l'agencement de la distribution extérieure. Il s'agit de l'angle entre les lignes tracées de l'essieu moteur à l'axe du cylindre et celle partant de l'axe de l'essieu moteur au point d'attaque de la tige de tiroir à la coulisse (Fig. 91). Plus le tiroir et la coulisse s'élèvent au dessus de l'axe de l'essieu moteur, plus cet angle est important.
Avantages de la distribution Heusinger
Le type de distribution décrit, la distribution Heusinger, équipe la plupart des locomotives (allemandes). C'est tout d'abord sa simplicité de construction par rapport à d'autres distributions à coulisses qui a été déterminante pour son choix. De plus, cette distribution offre, grâce à l'attache stable de la coulisse, l'avantage de pouvoir mieux suspendre les différents éléments de la distribution, et de manière plus sûre. Cela signifie un gain de précision dans la répartition de la vapeur dans le cylindre.
Les représentations schématiques de la distribution ne sont à considérer que comme des exemples et non comme des dessins à l'échelle. La longueur de bielle motrice n'étant pas prise en compte, il en résulte une "erreur géométrique". Le travail de l'excentrique est représenté comme si la bielle motrice était interminablement longue et qu'aucune "correction" n'était donc nécessaire.
Voir aussi :
distribution
distribution intérieure
positions du tiroir
Tabelle Lonorm 2 (ditribution Heusinger)
Source: Dampflokomotivkunde, Eisenbahn-Lehrbücherei Band 134, 1. Aufl., Josef Keller Verlag, Starnberg 1957
Laurent Voisin - www.voisin.ch (repris du fabuleux travail d'Andreas Schäfer - www.dlok.de)