Balancier

“ En effet, pourquoi les vibrations d’un balancier sont-elles accélérées par l’élasticité appliquée ? N’est-ce pas un obstacle de plus à surmonter pour la roue de rencontre ? Le balancier ne résiste-t-il pas au mouvement par sa grandeur & par sa masse, & le ressort spiral par sa roideur ? ”

“ Maintenant si l'on remarque qu'un balancier de montre est mis en mouvement par une force qui peut être considérée comme instantanée, vu la légèreté de ce balancier et la faible étendue de l'arc de levée comparativement à l'arc supplémentaire, et si l'on tient compte des résistances du spiral, on reconnaîtra que le produit de la masse par la vitesse est l'expression la plus près de la vérité et qui représente le mieux la quantité de mouvement d'un balancier de montre ordinaire. ”

“ Balancier oscillant. — Dans quelques machines fixes, on remplace le parallélogramme par un balancier dont l'axe est soutenu par une bielle mobile qui peut décrire un arc de cercle autour de l'axe qui lui sert de point d'appui. Ce balancier, dont l'axe est mobile, prend le nom de balancier
oscillant. ”

“ La liberté du balancier dépend, en général, du poids proportionné de ce balancier, de sa masse toute à la circonférence et non au centre, de la forme donnée aux parties frottantes, qui doivent toujours être disposées en vue de la conservation de l'huile aux points de contact, de la grosseur et de la forme des pivots, de l'épaisseur et de la forme des trous ”

“ Vous avez pu voir quelquefois les danseurs de corde se servir d'un balancier, c'est-à-dire d'une longue perche dont les deux bouts sont chargés d'une boule plus ou moins pesante. Ils s'en servent pour faire varier à chaque instant, non pas précisément la position de leur propre centre de gravité, mais la position de celui qui serait le leur si le balancier était une partie de leur corps, ce qu'au point de vue de la mécanique, il est en réalité, tant qu'ils le tiennent à la main. ”

“ D'ailleurs, la puissance réglante du balancier est d'autant plus grande que son poids est plus grand, ainsi que.nous l'avons reconnu pour le pendule. Dans la pratique, il est vrai qu'il n'en est pas absolument ainsi, parce que le déplacement des molécules du ressort spiral à chaque vibration, et le frottement de l'axe de ce balancier, augmentant avec le poids dudit, il en résulte des résistances qui dérangent un peu les prévisions théoriques; cependant le principe n'en existe pas moins. ”

“ D'un autre côté, ce qu'on nomme la puissance réglante d'un balancier, c'est le produit de son poids par sa vitesse, c'est donc sa quantité de mouvement, ou bien c'est le produit de son poids par la longueur de l'arc de la vibration. ”

“ On sait que pour connaître la surface totale de la jante ou cercle d'un balancier circulaire, il faut mesurer son contour et le multiplier par la longueur développée de sa circonférence moyenne, et que pour connaître son volume, qui est proportionnel à son poids, il faut multiplier la surface de sa section (coupe suivant un rayon) par la même circonférence moyenne. ”

“ En un mot, ces balanciers, peu sensibles, ou plutôt lentement sensibles aux variations de chaleur, sont à peu près tous plus lourds qu'il ne serait nécessaire de les laisser si leur exécution était plus sagement raisonnée. Quelques-uns des ouvriers qui les exécutent ont cependant conscience de la mauvaise qualité de leur œuvre; aussi ont-ils le soin de ne pas couper le limbe du balancier. ”

“ J’ai répété ces expériences, l’axe du balancier étant horisontal, vertical, & sous différentes inclinaisons.
J’ai substitué différens arbres où les pivots sont de différens diametres dans un rapport donné.
J’ai aussi substitué différens corps au balancier, comme plaque pleine, un globe plein, plusieurs balanciers de différens diametres ; enfin un balancier dont la masse est éloignée des pivots : tous ces différens corps étoient exactement du même poids pour avoir toujours sur les pivots la même pression, que je considere ici comme la cause unique des frottemens. ”

“ Ces masses énormes se meuvent en haut et en bas, comme un balancier placé dans l’intérieur de la terre. Voici à peu près comment ce mouvement s’opère : parmi les ouvertures de la terre, il en est une, la plus grande de toutes, qui passe tout au travers de la terre ”

“ Le balancier a déjà tendance à remonter. La bielle complète ce mouvement en tirant sur l autre extrémité du balancier. Les ressorts qui aident ainsi au mouvement s'opposent à toute chance de rupture. Cette rupture pourrait se produire si le choc de réaction était trop grand, les tiges étant trop basses, ou bien si l'outil était trop haut, ce qui entraînerait un cisaillement du balancier ou de la bielle. Elle n'a pas lieu, grâce à l'interposition des ressorts. On comprend qu'il faille augmenter la force et la résistance de ces ressorts à mesure que s'accroît la profondeur du sondage. ”

“ Le balancier est formé par deux poutres en treillis montées parallèlement sur un axe en fer qui les traverse toutes deux dans des tourteaux en fonte rivés sur des tôles qui forment l'âme des poutres au milieu et aux extrémités. ”

“ Le poids d'un balancier étant connu, on étend son diamètre le plus possible, afin d'augmenter la vitesse à la circonférence, et par suite la quantité de mouvement. Il n'y a de limite à cet agrandissement que la précaution de laisser une suffisante largeur et épaisseur au champ du balancier ”

“ MANIÈRE DE RÉGLER UNE HORLOGE A BALANCIER.
Nous venons de dire que la vitesse des oscillations d'un balancier dépendait de la plus ou moins grande énergie du ressort spiral : or, on peut faire varier la force d'un ressort en augmentant ou diminuant son épaisseur, ce qui n'est guère praticable; mais on obtient facilement le même résultat en faisant varier sa longueur : c'est le moyen qu'on emploie; mais pour atteindre le but, il n'est pas nécessaire de couper le ressort, il suffit de déplacer l'objet sur lequel il est fixé. ”

“ Le plus ou moins de vitesse du balancier dépend de deux causes : 1° Du nombre de vibrations qu'il accomplit dans un temps donné. (Pour les montres portatives de grandeur moyenne, l'expérience a fait fixer ce nombre à cinq par seconde de temps. ) 2° De la grandeur adoptée pour ce balancier.
En effet : La vitesse s'évalue par l'espace que parcourt le champ du balancier et non pas par l'angle ou l'arc de vibration. ”

“ Les deux extrémités du balancier sont quelquefois attachées à des bielles articulées avec les tringles de fer creux, et dont le rôle est de rendre plus douce la manœuvre de la tringle, qui doit se mouvoir en ligne droite, tandis que les extrémités du balancier décrivent des arcs de cercle ”

“ Le geste d'abaissement du balancier supprimant le contrepoids qui fait équilibre à une masse déterminée de l'arrière-main a pour effet de charger les postérieurs, en même temps qu'il décharge les antérieurs, c'est-àdire de reporter l'équilibre vers l'arrière-main, et cela malgré l'avance marquée du centre de gravité.
b. La force horizontale F qui provoque l'extension du balancier donne naissance à une force de réaction R, qui tend à repousser le reste de la masse vers l'arrière (1) . ”

“ DU RESSORT SPIRAL.
L'action du ressort spiral relativement au balancier est semblable à celle que l'attraction de la terre exerce sur les pendules; si la force du ressort augmente, le balancier oscille plus vite ; dans le cas contraire , ses vibrations sont plus lentes.
En effet, le mécanisme est disposé de façon que le ressort est plié quand le balancier tourne dans un sens ; et lorsqu'il revient en sens contraire, le ressort est forcé de s'ouvrir; on a fait de ces ressorts tout droits qui ont les mêmes propriétés des spiraux, sans
avoir tout-à-fait leurs avantages. ”

“ L'homme dans cette dernière hypothèse pourrait être comparé au balancier d'un pendule en mouvement dont le point de repos doit être celui de l'équilibre produit par la résultante de toutes les forces motrices ; de même que le balancier cède à la résultante de ces forces, de même l'homme pourrait paraître céder à la résultante de la combinaison des diverses causes qui auraient agi sur lui. ”

“ Sur la tête hexagonale ou carrée c (fig. 2) de cette vis s'ajuste la verge en fer G, appelée balancier, laquelle est armée à ses extrémités de deux fortes boules ou lentilles H; un écrou quelquefois en cuivre 1 maintient ce balancier appliqué sur l'embase d de la vis.
Entre le socle B et la douille C se trouve, retenu par des vis contre la face verticale du support A, le guide ou moise en bronze J, lequel est représenté en plan détaché (fig. 4) et en section verticale (fig. 5) . ”

“ BALANCIER. Avant l’invention de la machine à vapeur, c’était le balancier qui servait à donner leur empreinte aux monnaies ; actuellement il n’est guère plus employé qu’à frapper des médailles. On trouvera au mot Monnaies l’indication des lois et règlements qui interdisent aux particuliers l’usage du balancier pour la fabrication des monnaies et médailles et même des jetons ou pièces de fantaisie. ”

“ Les causes de gêne du balancier sont quelquefois des pivots qui grattent ; des trous trop justes ; le manque de jeu du balancier ou de la roue de rencontre ; la spirale gênée ; une verge dessoudée; la vis du coqueret débordant son trou; le balancier mal rivé sur son axe : ses barrettes trop près des goupilles; du râteau, si elles sont trop longues, ou du plot trop élevé; le balancier frottant sur la coulisse ou sur le coq , ou touchant aux rebords intérieurs de ses oreilles; ou des vis du coq, qui quelquefois débordent en dedans des oreilles ”

“ L'action du balancier est d'autant plus puissante que le bras du levier qu'il constitue est plus long. Le geste du balancier atteint son maximum d'efficacité et de mobilité lorsqu'il oscille autour de sa position horizontale, et que la tête est en extension sur l'encolure (galop de course, saut) . A la souplesse se joindra alors l'économie des forces : les allures seront étendues et pourront par suite être rasantes. ”

“ L'installation du balancier exige l'emploi de courtes tiges ou rallonges de 0m,50, 1 mètre, 1m,50 et 2 mètres de longueur qui viennent s'adapter sur l'appareil de sonde, dès que le trépan a pénétré de 0m,50 dans le terrain. La tête du balancier reste en effet sensiblement à la même hauteur, et, quand une tige devient trop courte, on ne pourrait pas lui superposer une tige de 4 à 5 mètres comme dans le cas du battage à la chaîne ou à la corde. ”

“ Mais, comme en l’alongeant ou le raccourcissant, on changeroit la position du balancier, ce qui mettroit la montre mal d’échappement, voyez Echappement, ce moyen ne peut pas être mis en usage ; c’est pourquoi on a recours à un autre expédient qui produit précisément le même effet ; voici ce que c’est. Supposant que rr, voyez les fig. soit le ressort spiral du balancier BB, & que ce ressort soit fixement attaché au piton P & en v à l’arbre du balancier, on ne peut, comme nous l’avons dit, alonger ou raccourcir ce ressort. ”

“ La hauteur totale au milieu du corps du balancier, ou centre de mouvement, est égale au diamètre du cylindre à vapeur multiplié par Om, 86, lorsque ce balancier est en fonte, et l'épaisseur du corps de 1 12 à 1/16 de cette hauteur dans toute sa longueur, qui ne peut être moindre pour toute pièce coulée en fonte. ”

“ XXXII. Les différentes grandeurs du balan- cier font fort à considérer dans cet échapement :
on a observé que si le balancier est trop grand, la Montre retardera par l'augmentation de la force motrice, à cause de la grandeur des arcs; mais si le balancier est trop petit, elle avancera par cette même augmentation de force motrice, parce que le ressort spiral trop foible ne peut vaincre la pression de la roüe sur les arcs de repos, d'où fuit un engagement dans les vibrations qui n'ont pas le tems de s'achever ”

“ Quand j'ai vu l'irrégularité de la marche d'une horloge, j'ai compris que le mouvement renfermé en elle ne suffisait pas et qu'il fallait le soumettre à la régularité d'une autre force indépendante. J'ai donc pensé que le balancier pourrait me rendre ce service, si j'arrivais à régulariser ses oscillations! Or, ne fut-ce pas une idée sublime que celle qui me vint de lui faire rendre sa force perdue par ce mouvement même de l'horloge, qu'il était chargé de réglementer?» ”

“ Mais malheureusement la longueur des balanciers a une limite infranchissable, et pour règle la taille des servants. Quelle que soit la force de l'engin, le balancier ne doit jamais décrire un quart de cercle dont le sommet soit au-dessus de la portée d'un homme ordinaire debout, et le bas de ce quart de cercle ne doit pas dépasser la hauteur de ses genoux. C'est dans cette limite qu'il nous faut
chercher le plus grand développement possible du piston, et dans cette limite aussi, réunir sur un même point du levier la force motrice la plus grande possible. ”

“ Ce centre équilibrai est supposé comme devant rester fixe et immobile dans sa position , comme est la ligne aplomb d'une balance , dont la largeur et l'épaisseur du corps de l'homme représenterait la flèche et le balancier de cette même balance, comme le centre équilibrai en représente luimême la tige. Or, nous trouvons aussi que par rapport à la ligne aplomb ou perpendicule, le balancier d'une balance à l'état de repos et d'aplomb sur la tige ou pivot qui le soutient, répond parfaitement par elle-même à la ligne horizontale en parfait aplomb ”

“ Leurs vibrations sont d'autant plus promptes que le balancier est plus petit, qu'il a moins de masse, & que son ressort spiral est plus fort; & réciproquement elles sont d'autant plus lentes que le balancier est plus grand, plus pesant, & son ressort spiral plus foible. La maniere d'ébranler les balanciers pour leur faire faire des vibrations ne change rien, ou presque rien, au tems de leurs vibrations. ”

“ A une inclinaison du balancier sur l'horizontale correspond dès lors un léger déplacement du point d'appui du support, et par suite une variation du rapport des bras de levier; ce qui permet à un nouvel équilibre de s'établir, en cessant, il est vrai, de réaliser l'égalité (supposée du reste impossible alors) des charges sur les essieux. ”