L. LECORNU — LES ROTATIONS ULT11\-11APIDES 



LES ROTATIONS L'LTHA-UÀPIDES 



Ainsi que je le laisais déjà remarquer il y a ili\ 

 ans', les conslruclenrs cherchent à augmenter île 

 plus en plus, dans les moteurs, la vitesse de rota- 

 tion de l'arbre principal. Us trouvent à cela de 

 sérieux avantages : raccroissemenl de vitesse 

 diminue rencom!)rpm('iit et le poids; en oulrn, il 

 simplihe souvent la transmission aux outils. Dans 

 le cas de la machine à vapeur, on peut ajouter que 

 la grande vitesse combat rinlliience fâcheuse des 

 phénomènes di^ condensation dus à Taclion des 

 parois. Malheureusement l'accroissement de vitesse 

 •des machines à piston a h> grave inconvénient 

 ■d'exagérci' les forces d'inertie, essentiellement 

 variables, des pièces à mouvement alternatif, et de 

 rendi'e i)ar suite ^é(|uilibra.;;■(^ fort difficile. I^'in- 

 con veulent est bien moindre dans le cas des machines 

 rotatives, parce que, alors, les forces d'inertie se 

 réduisent sensiblement à des cfi'orts centrifuges 

 ■de grandeur constante, et telle est, soit dit en 

 passant, l'une des raisons qui expliquent, en avia- 

 tion, le succès des moteurs à cylindres tournants. 



Les turbines ;'i vapeur présentent donc, à ce 

 point de vue. une su})ériorité marquée sur les-ma- 

 chines à cylindres fixes. Mais alors on se trouve 

 placé dans l'alternative de faire travailler une 

 vapeur incomplètenn'nl détendue, qui fuit par le 

 jeu existant entre la turbine et son enveloppe (c'est 

 le cas des turbines dites à rt^action), ou bien d'em- 

 ployer une vapeur détendue jusqu'à la pression 

 atmosphérique, et possédant par suite une énorme 

 vitesse (turbines à aciion]. .Je laisse ici de côtelés 

 turbines à réaction, qui, tournant à une vitesse 

 modérée, se prêtent aisément à l'équilibrage. Les 

 turbines à action sont obligées, au contraire, de 

 tourner extrêmement vite, et cela se conçoit: car, 

 pour utiliser sans trop de pertes la force vive de la 

 vapeur, il faut donner aux aubes une vitesse égale 

 ■à peu près à la moitié de la vitesse de la vapeur. 

 Si celle-ci provient, par exemple, d'une chaudière 

 à 10 kilogrammes de pression, la vitesse de la 

 vapeur, au sortir des tuyères, atteint environ 1 kilo- 

 mètre par seconde, et il faut que les aubes par- 

 courent .jdO métrés par seconde. Kn supposant que 

 le rayon soit de 20 centimètres, la turtiine doit 

 tourner à raison de iOO tours par seconde. On 

 conçoit l'importance des forces centrifuges déve- 

 loppées dans de telles conditions : chaque masse 

 de 1 gramme, tournant à la périphérie, est poussée 

 vers l'extérieur par une force de Hl kilogramme^-. 



rVmr lutter contre de pareils cfTorts, on doit 



' Rfvue rjcnéralo des .S'r/eflcrs, i:; avril 1903. 



avant (ont employer un métal de haute résistance 

 et donner à la turbine une forme calculée avec 

 soin d'après les principes de la résistance des 

 matériaux. Mais cela ne suffit pas: il faut, en 

 outre, que le cenli-e de gravité soit placé, aussi 

 i^xactement que possible, sur l'axe de rotation, et 

 que cet axe soit, pour la turbine, ce que l'on 

 appelle, en Mécanique, un axe naturel de rotation: 

 sans quoi ledit axe se trouve soumis à des réactions 

 extrêmement violentes. 



Le créateur de la turbine à action, l'ingénieur 

 suédois de Laval, mort récemmeni, a été arrêté 

 longtemps par l'impossibilité de réaliser rigoureu- 

 sement ces conditions : les axes de ses turbines 

 se brisaient; il augmenlait alors leur calibre, mais 

 vainement: les ruptun^s recommençaient de plus 

 belle, jusqu'au jour où il eut l'idée géniale de sub- 

 stituer à l'axe rigide un axe flexible. Une turbine 

 ainsi constituée se com|)orte :"i peu près comme 

 une toupie, c'est-à-dire qu'elle possède la stabilité 

 dynamique due à sa grande vitesse, stabilité difl'é- 

 rant de la stabilité statique en ce que l'axe, au 

 lieu de demeurer réellement immobile, est affecté 

 de légers frémissements. Si on laisse ces frémisse- 

 ments se produire librement, ils nentraînent 

 aucune conséquence ; si, au contraire, on prétend 

 les annihiler, ils s'exaspèrent, en quelque sorte, 

 et deviennent capables d'effets destructeurs. L'axe 

 de la turbine de Laval se comporte, en un mot, 

 i-omme le roseau de la fable : il plie, et ne rompt 

 pas. 



I 



La solution imaginée par de Laval a le défauL 

 d'imposer à l'arbre des vibrations i[ui peuvent, à 

 la longue, altérer la structure du métal. 11 vaut 

 donc mieux conserver la rigidité de l'arbre et sup- 

 porter celui-ci par des paliers élastiques, d'un 

 remplacement facile. C'est ce que fait M. Maurice 

 Leblanc, dont nous allons maintenant résumer les 

 remarquables travaux. Il dispose chaque extrémité 

 lie l'arbre à l'intérieur d'un coussinet supporté au 

 moyen de trois ressorts H,, R^, R^ ifig. 1). Ces res- 

 sorts sont munis de vis de réglage S,, S,, S3, qui 

 permettent de centrer parfaitement le coussinet et 

 de donner aux ressorts la tension convenalde. A 

 mesure qu'on tend un ressort, ses vibrations 

 deviennent plus rapides ; en d'autres termes, sa 

 période d'oscillation se raccourcit. Il importe ici 

 que la période T de chacun des ressorts soit infé- 

 rieure à la durée T' d'un lour de l'arbre: de celle 

 façon on n'a pas à craindre que les ressorts exercent 



