Arthur Morin

“ DE LA RÉSISTANCE DE LA FONTE A LA RUPTURE PAR TORSION. — La rupture par torsion est déterminée par le déplacement angulaire qui se produit entre deux tranches consécutives quelconques, et lorsque l'allongement qui en résulte pour les fibres, ou l'écartement de leurs molécules, dépasse les limites de celui que les résistances moléculaires peuvent permettre. ”

“ D'après cette loi de la nature, que l'observation vérifie chaque jour, le mouvement d'un corps ne peut s'accélérer ou se retarder que par une cause extérieure. Si donc, à un instant quelconque du mouvement, la cause qui accélère ou retarde le mouvement cessait son action, le rapport de l'espace parcouru au temps, au lieu d'être variable, deviendrait constant, et le mouvement serait uniforme, avec une vitesse constante égale à la valeur de ce rapport. ”

“ DE L'INFLUENCE 'DU MOUVEMENT DE LA CHARGE SUR LA FLEXION DES SOLIVES QUI LA SUPPORTENT. — On n'a considéré jusqu'ici les flexions produites par les charges que dans l'hypothèse où ces charges restent immobiles au point où elles sont placées ; mais il n'est pas sans intérêt pour la stabilité des ponts, et surtout de ceux qui doivent servir au passage des trains de chemins de fer marchant à grande vitesse, d'examiner comment la vitesse du transport peut influer sur les flexions. ”

“ A plus d'un mètre de profondeur sous l'eau, les nappes liquides s'échappent des aubes avec autant de facilité qu'à la surface.
L'action ne dépend que de la différence de niveau en amont et en aval : peu importe la hauteur absolue de part et d'autre.
On voit de suite combien cette propriété des nouvelles roues est précieuse : elle permet de profiter, dans tous les temps, de la chute entière du cours d'eau. ”

“ Examinons la première hypothèse, par laquelle on admet que la pression, dans le cylindre, est constante pendant la durée de la période d'admission. Et, d'abord, remarquons que cette supposition ne saurait évidemment être rigoureusement exacte ; car, dans toutes les machines, il y a un moment, plus ou moins rapproché de l'origine de la course, où l'aire de l'orifice d'admission est constante, tandis que la vitesse du piston s'accélère. ”

“ AVANTAGES ET INCONVÉNIENS DES ROUES A AUBES PLANES. Les roues à aubes planes, exactement emboitées dans un coursier circulaire avec vanne en déversoir, rendent en effet utile ou en travail disponible, déduction, faite du frottement de leurs tourillons 0,70 à 0,75, du travail absolu du moteur.
Elles peuvent, sans que leur effet utile s'éloigne sensiblement du maximum d'effet, marcher à des vitesses très-différentes, depuis la vitesse égale à celle de l'eau affluente, jusqu'à celle pour laquelle les augets sont remplis au-delà des y de leur capacité. ”

“ On conçoit, en effet, qu'un mouvement de rotation circulaire, par exemple, peut tout aussi bien être uniforme, uniformément accéléré ou uniformément retardé qu'un mouvement rectiligne, et qu'alors les relations entre les temps et les espaces parcourus pourront être de même nature et représentées par des courbes analogues. ”

“ Lorsqu'une barre de fer ductile a éprouvé, sans rupture d'aucune de ses fibres, une flexion permanente sous l'action d'efforts qui ont altéré son élasticité, il est souvent facile de la redresser, même à froid, et si le métal supporte encore, sans rupture d'aucune fibre, cette seconde épreuve, elle devient l'indice certain d'une très-grande ténacité unie à la ductilité, conditions essentielles auxquelles doit satisfaire un essieu.
C'est du reste ce que prouvent les épreuves faites à Nevers en 1858 sur des essieux de bonne fabrication, comme on le verra plus loin. ”

“ OBSERVATIONS SUR LES RÉSULTATS CONTENUS DANS LE TABLEAU PRÉCÉDENT. Les résultats contenus dans le tableau précédent confirment ceux du tableau N° 1 et les conclusions qu'on en a tirées ; ils assignent d'ailleurs à la résistance par mètre quarré à peu près la même valeur moyenne. Ce qui tient à ce que le mortier se rompant, plutôt que de se détacher de la brique ou de la pierre, la résistance mesurée est celle de la cohésion du mortier et non pas son adhérence aux surfaces. ”

“ On limite généralement la pression à celle de cinq ou six atmosphères au plus; on étend l'emploi de la détente dans des limites beaucoup plus éloignées que par le passé, et l'on y joint celui de la condensation pour la plupart des grandes machines. Quant aux machines sans détente ni condensation, leur usage est limité aux machines-outils à action directe de la vapeur, et aux locomotives, auxquelles cependant on essaie avec succès depuis quelque temps d'appliquer la détente dans des limites aussi étendues que le comporte la nature de leur service. ”

“ DENSITÉ DE LA VAPEUR. Lorsqu'on connaît la pression P et la température t d'un gaz ou d'une vapeur, on en déduit facilement sa densité d ou le poids dumètre cube, par les formules suivantes :
qui reviennent à la règle suivante : Pour calculer la densité de l'air ou de la vapeur d'eau, Multipliez la pression exprimée en kilogrammes sur un centimètre quarré, pour l'air par 1,2572, pour la vapeur d'eau par 0,7827, et divisez le produit par l'unité augmentée de 0,00375 fois la température en degrés centigrades, Le résultat sera, en kilogrammes, le poids du mètre cube. ”

“ On voit d'ailleurs, par la forme même delà courbe, que la vitesse croît graduellement et se retarde de même, de manière qu'elle est nulle au commencement et à la fin de chaque demi-circonférence. La plus grande inclinaison de la tangente correspond au point d'inflexion de la courbe, c'est-à-dire au point où, de convexe qu'elle est d'abord vers l'axe des abscisses, elle devient concave vers cet axe; c'est celui où le mouvement cesse de s'accélérer pour commencer à se retarder. ”

“ Quoi qu'il en soit, comme les fers doux, qui se prêtent, sans rompre, aux allongements ou aux flexions, les plus brusques et les plus considérables sont, en définitive, ceux qui conviennent le mieux au service de l'artillerie, il n'y a pas d'inconvénient à ce que la hauteur de chute soit assez grande pour que la flexion s'opère rapidement. ”

“ Et comme de plus nous venons de voir que, dans un système de machines dont les proportions sont constantes, la différence des pressions, ou l'erreur que l'on commettrait en les supposant égales, serait dans un rapport constant avec la pression dans la chaudière et par suite avec la force de la machine, il s'ensuit que le rapport de l'effet utile réel à l'effet théorique doit être, quant à cette erreur, une quantité constante. ”

“ Outre ce mouvement de rotation autour de l'axe de la terre, le soleil paraît aussi avoir un mouvement de transport par suite duquel les points de l'horizon où il se lève et se couche varient avec continuité pendant toute l'année. ”

“ AVANTAGES ET INCONVÉNIENT DES MACHINES A HAUTE PRESSION, SANS DÉTENTE NI CONDENSATION. Les machines à haute pression sans détente ni condensation, n'ont d'autre avantage que celui d'être d'un poids et d'un volume moindres à force égale, que celles des autres systèmes. ”

“ OBSERVATIONS SUR LA COMPOSITION DES FERMES A GRANDE PORTÉE.— La complication qui résulte de l'emploi des contrefiches intermédiaires DH et FG (pl. V, fig. 21) engage actuellement, et je crois, avec raison, les constructeurs à les supprimer et à diminuer l'écartement des fermes dont le nombre se trouve ainsi augmenté et la charge diminuée; on retrouve ainsi, par la diminution des dimensions des arbalétriers, des tirants et des pannes, une compensation de poids qui peut même conduire à une économie en même temps qu'elle donne lieu à une construction plus simple. ”

“ Au contraire, plus cette tête sera près de l'extrémité de la coulisse, plus sa course sera grande. Un système de leviers coudés, que le mécanicien fait basculer à volonté, lui permet d'élever ou d'abaisser la coulisse, de façon que la tête de la tige du tiroir à conduire occupe une position plus ou moins rapprochée de l'extrémité, et parcoure par conséquent un espace plus ou moins grand; il peut même, en déplaçant convenablement la coulisse, changer le sens du mouvement de la tige par rapport à celui de l'excentrique. ”

“ A partir de l'instant où le piston a parcouru la fraction m de sa course, ou engendré le volume V, la vapeur cesse par hypothèse d'affluer dans le cylindre ; et, tandis que le piston continue à marcher, la force élastique du fluide qui le presse diminue comme celle d'un ressort qui se débande, mais elle n'en développe pas moins un travail moteur dont il est nécessaire de tenir compte. ”

“ L'on voit donc que l'existence des armatures ne contribue par elle-même en rien à la résistance de la poutre, et qu'elle n'a, comme nous l'avons dit plus haut, d'autre effet que d'écarter les pièces supérieure et inférieure, et d'augmenter le bras de levier et le moment de leur résistance propre, en soumettant d'ailleurs toutes leurs fibres à des efforts très-voisins de l'égalité. ”

“ Quand le mouvement de rotation est uniforme, tous les points a, c, e sont animés du mouvement uniforme, et la vitesse de chacun d'eux est égale à l'arc ab, cd, qu'il parcourt, divisé par le temps, que j'appelle T, employé à le parcourir, ou a 7^, T' ou enfin a TT' or, T serait la vitesse des points situés à l'unité de distance, et on la nomme la vitesse angulaire. Si on la désigne par la lettre V, on voit que dans le mouvement circulaire la vitesse d'un point quelconque est égale à la vitesse angulaire multipliée par la distance du point donné à l'axe de rotation. ”

“ La capacité du condenseur est assez ordinairement égale à du volume engendré par à le piston à vapeur dans une course simple, ce qui relent à une capacité triple du volume du mélange d'eau, d'air et de vapeur, que le piston de la pompe à air doit extraire à chaque course. Il n'y a pas d'inconvénient à
augmenter cette capacité, et il en résulte plus d'égalité dans la pression qui s'y établit. ”

“ Maintenant, pour qu'il y ait équilibre entre les forces extérieures, qui tendent à tordre le solide, et les résistances moléculaires des fibres à la torsion, il faut qu'il y ait égalité entre les moments des unes et des autres par rapport à l'axe autour duquel s'établit cet équilibre. ”

“ L'écran est une pièce fixe ou mobile, qui a en creux précisément la même forme que la vis présente en saillie ; mais il n'a qu'un certain nombre de filets.
Quand l'écrou est fixe, comme dans les pressoirs à vis, les presses à papier, les sergents de menuisiers, etc., et que l'on tourne la vis, celle-ci avance ou recule à chaque tour dans le sens de son axe d'une quantité égale au pas. Le mouvement de rotation est donc transformé en un mouvement de translation ou de transport rectiligne pour cette vis et les pièces qu'elle conduit. ”

“ On emploie dans le comté de Cornouailles un grand nombre de machine à simple effet, à moyenne pression, à détente et à condensation, pour élever l'eau des mines. L'effet utile de ces machines, dont les pompes entretenues avec soin perdent peu d'eau, s'estime par le produit du poids de l'eau élevée et de la hauteur d'élévation, et l'on calcule ce poids par le volume engendré par le piston dans sa course. ”

“ Enfin la sécurité qu'offre l'usage du fer, dont toutes les pièces, faciles à examiner, ne peuvent avoir de défauts graves que l'on ne reconnaisse pendant le travail, tandis que ceux de la fonte sont presque toujours cachés et invisibles, justifie encore, à ce point de vue, la préférence que les ingénieurs accordent aujourd'hui généralement à l'emploi du fer forgé ou laminé pour toutes les grandes constructions. ”

“ Considérons d'abord ce qui se passe dans un cylindre de machine à vapeur, où le fluide afflue librement, par des orifices convenablement proportionnés, pendant une portion de la course du piston, après laquelle, l'admission de vapeur étant interrompue et le piston continuant à marcher, le fluide occupe des volumes de plus en plus grands et agit par sa force d'expansion ou de détente. ”

“ Un procédé fort en usage et fort simple de produire un mouvement rectiligne au moyen d'un mouvement circulaire, c'est l'emploi des rouleaux.
Lorsqu'il s'agit de faire avancer une pierre, une pièce de fonte ou de charpente, on la soulève avec des leviers, et on engage dessous des cylindres, ordinairement en bois, qui portent quelquefois à leurs extrémités des ouvertures, dans lesquelles on embarre des leviers, à l'aide desquels on fait tourner les rouleaux et avancer le corps qu'ils supportent. ”

“ DIMENSIONS DES CONTRE-FICHES DES CHARPENTES COUVERTES EN ZINC. — Les contre-fiches peuvent être construites en fer ou en fonte; ce sont, dans tous les cas, des pièces longues dans lesquelles les dimensions transversales sont fort petites par rapport à la longueur, et l'on sait que, quand le rapport entre ces dimensions dépasse certaines, limites, il est nécessaire de diminuer la charge par millimètre carré, dans la crainte de produire une flexion dans la pièce. ”

“ L'excentrique étant construit, si l'on veut tracer la courbe qui représente la loi du mouvement qu'il produit, l'on procède ainsi qu'il suit : On décrit avec un rayon quelconque Ofy, que l'on peut prendre par exemple égal à celui de la douille s'il est assez
grand pour la commodité du tracé, une circonférence de cercle, que l'on développe en ligne droite, en la prenant pour une ligne d'abscisses dont la longueur totale et les diverses parties seront proportionnelles aux angles décrits par l'excentrique, ou aux temps si le mouvement est uniforme. ”

“ Outre le prix de la matière elle-même, la construction des ponts en fonte destinés aux chemins de fer, qui sont presque toujours obliques à des inclinaisons différentes, exige la confection de modèles spéciaux pour chacun d'eux, ce qui occasionne une dépense considérable; celle des ponts en fer n'oblige qu'à des dépenses d'exécution. ”

“ On a imaginé un grand nombre de voitures dans lesquelles le voyageur agit alternativement, par chacun de ses pieds, sur des pédales dont le mouvement alternatif, transmis par des bielles à deux manivelles montées sur un même arbre dans le même plan, produit un mouvement continu des roues du véhicule. ”

“ Mais si l'on remarque que dans l'estimation de la charge par mètre carré de surface de couverture l'on a fait entrer les charges éventuelles et passagères dues à la neige pour 25 kilogr. et la pression du vent pour 8kil.40 pour les couvertures en zinc, ce qui forme un total de 33kil.40 sur une charge de 65 kilogr., l'on pourra se croire en droit d'admettre, pour les climats tempérés où il n'y a pas de coups de vent violents et où les neiges sont de peu de durée, les valeurs R = 10 000 000 kilogr. pour le fer, R = 1 000 000 kilogr. ”

“ Il est quelquefois utile de pouvoir, à l'aide d'une manivelle animée d'un mouvement de rotation uniforme, transmettre à un autre axe de rotation ou à une autre manivelle un mouvement dont les deux périodes ou demi-révolutions s'accomplissent plus rapidement l'une que l'autre. ”

“ Il est évident dès lors que l'effet du poids de la couverture transmis par la panne, qui repose au milieu de chacune de ces parties, occasionne à l'arbalétrier beaucoup moins de fatigue que celle que produit la contre-fiche qui doit équilibrer la charge totale de la couverture quand elle sera posée, mais qui agit seule en sens contraire jusqu'au moment où la couverture est en place. ”

“ On doit remarquer que, dans l'emploi de la vis comme engrenage, les points de la surface des filets glissent et frottent contre ceux des dents, et que les points frottants parcourent, à chaque révolution de la vis, un chemin égal au développement total du filet. ”