César-Nicolas-Louis Leblanc

“ On obtient cette variation de diamètre de diverses manières : soit par une suite de jantes accolées les unes aux autres, comme on l'a vu ci-dessus ; soit par des troncs de cônes ou tambours coniques, communiquant, pendant le mouvement même, des vitesses variables et progressives; soit encore par des poulies qui permettent de varier leur propre diamètre à volonté, dans le cas où la vitesse a besoin d'être déterminée rigoureusement, en composant la jante de segments de cercles qui peuvent être éloignés ou rapprochés du moyeu par des vis, roues d'engrenage, etc. ”

“ Les arbres peuvent être pleins ou creux : pour économiser la matière, et leur donner cependant une grande résistance aux efforts transversaux, on les renforce quelquefois par des nervures longitudinales. Ce moyen est employé surtout pour les arbres en fonte : on en verra plus loin des exemples.
Le corps d'un arbre, comme ses tourillons, est soumis à deux espèces d'efforts : la flexion et la torsion. C'est donc aussi en raison de la résistance qu'il doit opposer à ce double effet que ses dimensions se calculent. ”

“ Les proportions du moyeu doivent être les mêmes que pour les roues d'engrenage, quand les dimensions de l'arbre sont calculées pour la mise en mouvement de la poulie seule ; mais si l'arbre doit porter plusieurs poulies ou transmettre le mouvement à d'autres arbres, il est inutile de charger autant en fonte le moyeu des poulies ; l'expérience indique parfaitement la réduction que l'on peut faire dans ce cas, sur leur épaisseur seulement, la longueur ou portée de calage devant rester la même afin de ne pas affaiblir l'assemblage. ”

“ Depuis quelques années, l'usage des tambours disparaît peu à peu des ateliers, parce qu'ils entraînent trop de pertes de temps; en effet, lorsqu'une machine-outil est mise en mouvement par une courroie conduite par un tambour, si la courroie vient à tomber par accident ou à être jetée bas pour arrêter l'outil, ou par quelque cause que ce soit, il faut, pour la remettre en place, arrêter le tambour, et par suite tout ce qu'il fait marcher, ce qui produit des arrêts fréquents et des pertes de temps et d'argent considérables. ”

“ La largeur mesurée de la nervure dans le sens de l'axe de rotation de la roue va en diminuant, depuis le moyeu jusqu'à la couronne, dans le rapport de 5 à 2 ; au milieu des bras elle se fait généralement égale à celle de la couronne; son épaisseur à la base, c'est-à-dire au corps du bras, est un peu plus faible que celle des dents.
La saillie des nervures sur les bras, mesurée parallèlement au sens du mouvement de la roue, va en croissant depuis la couronne jusqu'au moyeu; dans le milieu des bras, l'épaisseur totale est à peu près égale aux 2/5 de la largeur de la couronne. ”

“ Le volant devient ainsi réservoir de force, pour le surplus d'énergie de la puissance; il mène par instant la machine, et fait lui-même l'office de moteur dans de certaines positions que l'on appelle les points-morts, où la bielle se trouvant sur le prolongement de la manivelle n'agit plus pour le faire tourner ”

“ Les principales données employées pour déterminer les dimensions d'un balancier en fonte d'une machine à vapeur dite à basse pression, c'est-à-dire marchant à pleine vapeur pendant toute la course du piston, reposent sur la pression totale de la vapeur sur la surface du piston et sur la longueur du bras de levier du balancier, comprise entre le centre de mouvement et le point où s'applique la force. ”

“ SECTION IV.
Instruments de serrage.
Sous ce nom nous ne voulons parler que des clefs qui servent à manœuvrer les écrous et les vis. Ces clefs sont des espèces de leviers portant à une de leurs extrémités un œil ou une mâchoire propre à saisir l'objet que l'on veut manœuvrer. En leur imprimant un mouvement de rotation, elles serrent ou desserrent à volonté la pièce saisie.
Les clefs les plus simples sont celles représentées fig. i5, 16 et 18 (Pl. I) .
Ce sont aussi les plus énergiques. La clef de la fig. 16 ne peut servir que pour
les écrous et vis à tête carrée. ”

“ On considère trois parties dans une manivelle Le moyeu, recevant l'extrémité de l'arbre moteur ; La tête, recevant le bouton,
Et le corps, reliant ces deux parties.
Des manivelles en fer et des dimensions de leurs diverses parties. — Les manivelles en fer forgé sont préférables, malgré leur prix élevé, à celles en fonte, étant moins susceptibles de se rompre sous l'effet d'un choc quelconque ; elles sont, en outre, plus légères et tiennent moins de place. Elles s'emploient plus particulièrement dans les machines horizontales, oscillantes et à directrices. ”

“ Lorsque l'arbre auquel est destiné le palier n'a qu'un mouvement doux et régulier, il peut rester un certain intervalle entre le support et le chapeau; mais si l'arbre est soumis à des efforts qui tendent à le faire sortir de sa position, il est indispensable, pour plus de solidité, que le chapeau entre dans le corps même du support au moyen d'une saillie pénétrant dans une entaille ménagée à cet effet : ce qui fait que le coussinet est complétement enveloppé, bien qu'il reste toujours un jeu suffisant pour pouvoir opérer le serrage. ”

“ Les cordes sont d'un emploi beaucoup plus restreint que les courroies: on ne s'en sert généralement que pour les transmissions de force à des distances très-considérables, et au soulèvement des poids au moyen de treuils ou tambours, à cause de leur facilité à s'enrouler en spirale, ce qui admet l'emploi des grandes longueurs; elles sont encore d'un bon emploi dans les mouvements légers et rapides, et surtout quand il faut les croiser.
Dans les machines et ateliers, on n'emploie que des cordes de très-petit diamètre, le plus souvent en boyaux, et encore dans des cas tout exceptionnels. ”

“ Comme il est indispensable dans presque toutes les machines à vapeur d'arriver à un mouvement uniforme. Or le volant, dans bien des circonstances, ne suffit pas, et, malgré lui, il peut arriver que le mouvement s'accroisse comme il se pourrait, tout en le régularisant, qu'il diminuât de beaucoup si la résistance devenait de plus en plus forte, ce qui nuirait à la machine ”

“ Des différentes parties d'une bielle en fer et de leurs proportions.
Les bielles en fer sont le plus généralement employées; elles sont bien préférables à toutes les autres. Il n'y a guère que dans les fortes machines à vapeur à balancier, celles des systèmes de Watt et Woolf, à basse et à moyenne pression, où elles doivent agir verticalement, que l'on emploie celles en fonte. ”

“ On augmente généralement la puissance régulatrice d'un volant en lui donnant de plus grandes dimensions, mais en ne faisant pas entrer plus de matière dans sa composition, ce qui a pour résultat de ne pas autant charger l'arbre qui le reçoit.
M. Morin, dans le troisième volume de sa Mécanique, nous indique que le diamètre des volants suit ordinairement la proportion suivante : Dans les machines à basse pression à balancier, le diamètre moyen est égal à 5,00 ou 3,5 la longueur de la course du piston, ou 6 et 7 fois le rayon de la manivelle. Le volant étant placé sur l'arbre de la manivelle. ”

“ Souvent, pour augmenter la portée de l'écrou, on le fait précéder d'un disque rond et plat, dans lequel s'enfile le boulon et qui vient s'appliquer contre la pièce sur laquelle serre l'écrou. Ce disque se nomme une rondelle.
La vis diffère du boulon en ce que la partie filetée occupe une bien plus grande longueur du corps : quelquefois le corps tout entier de la vis est fileté. En outre, elle ne porte pas d'écrou : c'est la pièce dans laquelle on l'introduit qui lui en sert, soit qu'elle ait été taraudée d'avance, soit que la vis. ”

“ Les balanciers sont des pièces principales de machines, qui, par l'intermédiaire de bielles et manivelles, servent à la transformation du mouvement rectiligne alternatif ou de va-et-vient du piston à vapeur en un mouvement de rotation continue de l'arbre moteur du volant. ”

“ En effet, chacun d'eux se termine par un œil 0, qui passe par une tige B faisant bras d'une roue 1; en dessous des segments C il existe des oreilles H, s'assemblant à charnière avec de petites bielles D. Les bielles ont leur autre extrémité prise aussi à charnière avec des oreilles adaptées à un collier E, tournant fou, sur un écrou à poignée F se vissant sur l'arbre A, qui est taraudé, et servant à rapprocher ou à éloigner le collier E du moyeu M de la roue. Quand le collier avance, le diamètre de la couronne C augmente, et réciproquement, quand il recule, le diamètre diminue. ”

“ L'excentrique à transmission de mouvement régulier, appliqué aux tiroirs de machines à vapeur, fait une révolution par chaque révolution du volant sur l'arbre duquel il est monté, ou pour chaque coup double du piston. Sa construction la plus ordinaire est un disque circulaire en fonte, en un ou deux morceaux, qui ne tourne pas autour de son centre, et qui a un mouvement de va-et-vient par la rotation de l'arbre moteur sur lequel son axe est calé ”

“ Pour chacune de ces parties il y a deux choses à considérer
1° La forme; 2° Les dimensions.
Moyeu.
1° Forme. Le moyeu est, à proprement parler, un manchon servant à relier l'arbre avec la roue d'engrenage. Quand l'arbre est circulaire, sa forme est celle
d'un anneau suffisamment épais, muni intérieurement d'une mortaise capable de recevoir la demi-épaisseur d'un prisonnier, dont l'autre moitié est logée dans une entaille faite sur l'arbre. ”

“ Pourvu que deux engrenages à développantes aient le même pas, ils peuvent marcher ensemble, quels que soient leurs diamètres; ils fonctionnent même dans les conditions voulues, quel que soit l'écartement des roues, pourvu que les dents soient en contact; ils ont de plus l'avantage que l'usure sur les dents, occasionnée par le frottement, se fait uniformément, tandis que les dents des autres s'usent plus à leur extrémité qu'au milieu; elles sont en outre plus propres à la résistance, la partie la plus forte étant sur la jante de la roue. ”

“ Les goupilles en deux parties enfoncées de chaque côté de la jante sont bien préférablespour la facilité de l'ajustement; on n'est pas obligé de percer un trou qui, traversant le tenon de la dent, est dans l'obligation de toucher juste à la jante de l'autre côté.
On a essayé de remplacer ces tiges par des coins en bois, en terminant le tenon de la dent en queue-d'hironde; ce système a l'avantage, lorsque l'on place les dents, de pouvoir rectifier l'imperfection qui existe parfois dans la mortaise de la couronne pour la division de la roue ”

“ Dans les machines à cylindre verticaux sans balancier, qui ne s'emploient que pour de petites forces, leur forme est très-variable. Chaque constructeur adopte pour ainsi dire une forme particulière, appropriée à son système de machine ou à sa disposition. ”

“ L'expérience a démontré que les bras devaient avoir pour section un rectangle renforcé de chaque côté par une nervure servant à les fortifier et présentant une résistance aussi grande que s'ils étaient pleins, et que l'on raccorde aux angles par des congés, pour éviter le retrait à la fonte. ”

“ On voit que le constructeur a pris toutes les précautions nécessaires pour que la bride ne puisse se détacher de la bielle et qu'il a réuni ces deux pièces comme si elles ne formaient qu'un seul corps. ”

“ Les bras des poulies se calculent d'après les mêmes données que les bras des roues d'engrenage, et affectent les mêmes formes. Cependant la forme de la section est très-souvent celle elliptique, dont le grand axe est dans le sens de l'effort qui s'exerce sur la circonférence ou du mouvement de rotation et offre dans la grande vitesse moins de résistance au déplacement de l'air. La résistance qu'ils doivent vaincre est d'autant moindre que leur nombre est plus grand, il varie de 5 à 6 et même 8 selon le rayon de la poulie. ”

“ Dans de certaines machines la bielle seule constitue tout le mécanisme par lequel s'opère la transformation du mouvement : ainsi dans les machines horizontales et les locomotives, elle se trouve attachée directement à la tige du piston ; il en est de même dans beaucoup de machines à bateaux où le balancier se trouve supprimé.
Les bielles sont de deux sortes Les bielles en fer forgé et les bielles en fonte. ”

“ La tête est formée d'une pièce de fer forgé B, embrassant, dans une assez grande longueur, la pièce de bois du corps de la bielle et s'y fixant solidement par trois boulons b.
Le serrage des coussinets s'effectue de la même manière que pour les autres bielles. Toutes ces têtes ne possèdent aucun appareil de graissage apparent; cependant il existe toujours des trous forés ou conduits à l'huile traversant la tête et les coussinets, qui ont des rainures intérieures pour la répartition de l'huile dans la longueur du tourillon à lubrifier. ”

“ Dans un arbre vertical le tourillon supérieur se nomme collet et le tourillon inférieur pivot.
Quelle que soit la matière dont le corps de l'arbre est formé, les tourillons se font ordinairement en métal. Sauf quelques cas extrêmement rares, le métal employé pour cet objet est le fer ou la fonte, matières qui conviennent parfaitement pour résister aux efforts auxquels les tourillons sont exposés et particulièrement à l'usure résultant du frottement dans les supports.
La forme d'un tourillon doit être celle d'un solide de révolution. ”

“ Les manivelles simples sont tantôt en fer et tantôt en fonte. L'extrémité à laquelle la force est appliquée s'appelle la tête; cette tête reçoit dans un œil une pièce de fer nommée boulon ou maneton de la manivelle, qui transmet l'effort de torsion, qu'il reçoit de la bielle, à l'arbre principal sur lequel la manivelle est montée. ”