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LES MACHINES A VAPEUR |
La machine à vapeur est un moteur à combustion externe. Contrairement aux moteurs à essence ou diesel, la production d'énergie se fait dans un élément séparé : la chaudière. Les premiers appareils à vapeur, également baptisés "pompes à feu" ou "machines atmosphériques", sont apparus au début du XVIIIème siècle grâce aux travaux conjoints du Français Denis Papin et des Britanniques Thomas Savery et Thomas Newcomen.
Jusqu'aux années 1780, ils servent principalement à extraire l'eau des galeries de mines. La machine à vapeur proprement dite, applicable aux travaux industriels, à la navigation et aux chemins de fer est véritablement née grâce aux recherches et réalisations de James Watt. Entre 1782 et 1787, le célèbre ingénieur écossais met au point la machine double effet, agent technique essentiel de la Révolution industrielle. Grâce à l'invention de James Watt, les productions manufacturières peuvent changer d'échelle et ne sont plus tributaires de la proximité et du débit capricieux des rivières. Les entrepreneurs ont désormais le choix entre l'énergie vapeur et l'énergie hydraulique. Une plus grande liberté est offerte pour les implantations industrielles. Les usines peuvent délaisser les campagnes pour gagner les villes.
En Angleterre, le marquis de Worcester aurait construit entre 1630 et 1645 une machine à élever. Pour les Français, c'est Denis Papin. Il est certain que la première pompe aspirante et refoulante soit due à l'Anglais Savery, et que l'on doive la première machine à vapeur à deux autres Anglais: Newcomen et Cawley en 1712. La machine de Newcomen combinait la condensation de la vapeur à basse pression dans un cylindre et l'action de la pression atmosphérique sur le piston. C'est James Watt qui introduira en 1783 l'usage de la vapeur à haute pression et l'action à double effet, c'est-à-dire alternativement sur les deux faces du piston.
Un dispositif règle automatiquement l'admission de vapeur dans les cylindres, et la détente qui suit. De nombreux perfectionnements amélioreront tout au long du XIXe siècle et au début du XXe siècle les performances de la machine à piston — chaudière tubulaire, surchauffe de la vapeur, condenseur, étages à haute pression et à basse pression successifs (machines compound) — mais le rendement d'une machine fixe ne dépassera guère 15 %, et celui des locomotives 6 %! On comprend pourquoi la vapeur a été remplacée par les moteurs Diesel dont le rendement dépasse 40 %.
Le charbon était également utilisé pour le fonctionnement des machines à vapeur jusqu'en 1880.
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| Une machine à vapeur utilisant le charbon |
Une machine à vapeur
utilisée dans la mine du Molay-Littry.
Le bâtiment principal du musée, qui est le bâtiment initial de 1902, est aujourd’hui l'écrin de la fameuse machine à vapeur des frères Périer. Construite en 1800 elle servait à extraire le charbon et c'est une pièce unique au monde.
Son histoire : La Compagnie des mines de Littry procède à plusieurs acquisitions de machines des frères Périer. En 1800, pour la première fois en France, Jacques-Constantin Périer installe sur le puits Saint-Georges, à Littry, une machine à vapeur destinée à actionner les treuils utilisés pour remonter le charbon. En 1802, une machine Périer est mise en place sur la fosse Frandemiche. Puis en 1811, une troisième machine équipe le puits Sainte-Barbe de Littry : en 1810, plus de 40 exemplaires de ces machines sont construits et installés en France.
Son fonctionnement:
Il s'agit d'une machine à vapeur à double effet 1, à mouvement de rotation 2 et
à marche réversible 3. D'une puissance de 4 chevaux, elle était conçue pour les
basses pressions.
Sources :
http://fr.encyclopedia.yahoo.com/articles/kh/kh_429_p0.html
http://www.ville-molay-littry.fr/m-mines.htm
http://www.electropolis.tm.fr/oeuvres/machine.html
Etienne GARNIER
Vanessa MAUDUIT