Machine pneumatique

“ Otto de Guericke parvint à ce but en créant le remarquable appareil que tout le monde connaît sous le nom de machine pneumatique, et qui figure aujourd'hui comme instrument indispensable dans tous les cabinets de physique et dans tous les laboratoires de chimie. Car le vide est devenu, lui aussi, entre les mains de la science, une force, un agent énergique, capable de donner naissance à des phénomènes qui, durant des siècles, étaient restés inconnus ou inexpliqués. ”

“ Récipient de la machine pneumatique est un vase de verre, ou d’une autre matiere, qu’on applique sur la platine de la machine pneumatique, & duquel on chasse l’air par le moyen d’une pompe. Voyez Machine pneumatique.
Les choses que l’on met sous le récipient de la machine pneumatique, sont censées être dans le vuide, lorsque l’air est pompé. ”

“ Mais une machine pneumatique est un instrument lourd et compliqué, qui ne saurait entrer dans la vie pratique.
Le premier appareil, établi sur des bases différentes, fut celui de M. Carré, qu'on voit à l'Exposition. 11 est basé sur le principe d'absorption de chaleur, qui accompagne le changement d'état des corps. Deux cylindres en fer communiquent par des tuyaux, et l'un d'eux renferme un réservoir, où l'on place le liquide à congeler. L'appareil est d'ailleurs très solide et fermé hermétiquement. ”

“ La machine pneumatique est, nous l'avons dit, une véritable pompe, mais une pompe qui, au lieu d'utiliser la pression atmosphérique, agit contre cette pression, et tend à la supprimer dans un espace donné. Imaginons une pompe aspirante dont le tuyau d'aspiration, au lieu d'être vertical et de plonger dans un réservoir d'eau, soit horizontal et aboutisse à un récipient dont on puisse, à volonté, établir ou interrompre la communication avec l'air extérieur. ”

“ Diront-ils que la machine pneumatique augmente l’embarras du milieu qu’elle raréfie, & que le rayon ne doit jamais éprouver plus de résistance que lorsque le récipient est aussi purgé d’air qu’il est possible ? Ils doivent le dire sans doute, & ils ne peuvent se dispenser d’admettre que les corps les plus denses sont ceux qui ouvrent le passage le plus libre à la lumiere. ”

“ Nous dirons seulement, pour faciliter l’intelligence du reste de cet article, que cette machine pneumatique est composée de cinq parties principales, savoir, 1°. d’un corps de pompe de cuivre A : 2°. d’un piston dont le manche est terminé en forme d’étrier B, pour être abaissé avec le pié, & garni d’une branche montante avec une poignée C, pour être relevé avec la main : 3°. d’un robinet dont on avoit la clé en D : 4°. d’une platine couverte d’un cuir mouillé, sur lequel on pose le récipient ou la cloche de verre E : 5°. ”

“ Applications de la raréfaction et de la compression du gaz. — La machine pneumatique, outre qu'elle est utilisée sous des formes
diverses dans les laboratoires, présente quelques applications spéciales. Nous signalerons, par exemple, son emploi pour raréfier l'air dans certaines formes de ventouses: la ventouse (fig. 56) est constituée alors par une petite cloche
a tubulure v; la tubulure porte un pas de vis et est munie d'un robinet r. Une petite pompe à main p peut se visser sur la cloche et permet d'extraire rapidement une quantité d'air suffisante pour produire l'effet cherché. ”

“ C'est une machine pneumatique de petit volume essentiellement constituée par un corps de pompe terminé à sa partie inférieure par deux robinets. Un tube de caoutchouc et des aiguilles creuses de différentes grosseurs complètent l'appareil.
Pour faire le vide dans le corps de pompe, dit M. Dieulafoy, je ferme d'abord les deux robinets situés inférieurement; j'attire le piston, et, quand il est arrivé dans le haut de sa course, on lui fait
exécuter un léger mouvement de rotation et il s'arrête en ce point, grâce à une encoche pratiquée le long de sa tige. ”

“ Une expérience peut démontrer le rôle incessant de ces fluides intérieurs contre-balançant par leur élasticité la pression de l'air extérieur. On place sur le plateau de la machine pneumatique un cylindre ouvert aux deux bouts; on bouche l'orifice supérieur avec la paume de la main et on fait le vide. A mesure que l'air disparaît du cylindre, la main est fortement pressée contre les bords de l'ouverture; la peau se gonfle dans l'intérieur du récipient et devient toute rouge. ”

“ L’air et le vide de la machine pneumatique sont des milieux fortement magnétiques ou lowrds ; tout aimant naturel ou artificiel y développe une pression qui s’exerce sur tous les corps plongés dans ces milieux, et qui agit en sens contraire de l’attraction que ces corps éprouvent eux-mêmes de la part de l’aimant ; s’ils sont moins sensibles à cette action que le milieu qui les entoure, ils céderont à la poussée et s’éloigneront des pôles de l’aimant. ”

“ En principe, une installation de ce genre, déplaçable et qui se rend sur le lieu où elle doit agir, comprend : une machine pneumatique à grande vitesse mue par un moteur, un filtre à poussières, une canalisation aspiratrice des poussières, enfin des tuyaux en caoutchouc dont une extrémité se visse sur une prise d'air et dont l'autre extrémité est munie d'une lance asptratrice ayant la forme d'une spatule creuse. ”

“ Rien n'est changé dans la pesanteur absolue des corps impressionnés ; mais leur pesanteur relative est considérablement modifiée.
Une comparaison fera encore mieux comprendre ce que nous voulons expliquer.
Tout le monde connaît la machine pneumatique. Quand nous faisons le vide sous le récipient de verre, celui-ci adhère si fortement à la platine de la machine, qu'il est complètement impossible, même à plusieurs personnes réunissant leurs
efforts, de le soulever. ”

“ Pour la sortie, la manoeuvre est plus simple encore; le tuyau d'aspiration qui communique avec la machine pneumatique s'embranche sur le tube de propulsion à 4 ou 5 mètres de l'extrémité de ce tube, en sorte que, dès que le piston a dépassé le point d'embranchement, il accumule l'air qui se trouve à l'extrémité du tube et qui, pressant sur la soupape, la force à s'ouvrir en tournant autour d'une simple charnière ”

“ La machine pneumatique fut inventée vers l’année 1654 par Otto de Guericke, consul de Magdebourg, qui la mit le premier en usage. L’archevêque de Mayence ayant vû cette machine & ses effets à Ratisbonne, où l’inventeur l’avoit portée, engagea Otto de Guericke à venir chez lui, & à faire apporter sa machine en son palais de Wurtzbourg ”

“ Chacun des cylindres renferme un tampon à l’émeri contigu à une lame d’acier embobinée de fil de fer. J’appuie sur le bouton et j’ouvre le courant. Toutes les lames sont immédiatement aimantées et les tampons sortent de leurs douilles. Maintenant, au moyen de ce levier en cuivre, je mets en action une machine pneumatique dont les tuyaux sont, comme vous le voyez, adaptés à chacun des cylindres. Les moindres parcelles de poussière sont pompées en même temps que l’air. Regardez le manomètre F, vous y verrez un trait rouge, c’est le maximum de pression. ”

“ Lorsqu’on pose sur la plaque de la Machine pneumatique des verres ou vases sphériques dont on pompe l’air, ils se trouvent d’abord pressés avec beaucoup de force contre cette plaque, par la pesanteur de l’air extérieur qui les comprime ”

“ D'après ce que nous venons de dire , il est aisé de concevoir pourquoi, lorsqu'on place de l'eau sous lo récipient d'une machine pneumatique dont on fait mouvoir les pistons, elle laisse échapper la totalité du gaz dont elle était saturée, ce que l'on observe également en faisant bouillir ce liquide à l'air libre ; la vapeur qui se développe alors fait équilibre à la pression atmosphérique , et les choses se passent comme si l'appareil était exposé dans un espace il'Iiiiiit,& parfaitement libre. ”

“ Si l'un veut s'arrêter en un point quelconque, il suffit de serrer les freins; le conducteur du convoi a de plus à sa disposition une soupape, et peut, en la soulevant, laisser passer l'air extérieur à travers le piston, ce qui diminue immédiatement le vide.
Il est évident que la force de l'appareil pneumatique et de la machine à vapeur qui le fait agir doivent avoir, avec la longueur et le diamètre du tube de propulsion ainsi qu'avec la vitesse que l'on veut obtenir, un rapport que le calcul peut indiquer. ”

“ Le bandage pneumatique joint à son pouvoir d'atténuation des vibrations la qualité d'avoir une action récupérante qui facilite la progression de la machine. Mais je laisserai de côté cette qualité, avec beaucoup d'autres qu'il possède, pour ne m'occuper que de son rôle antivibrateur.
Pour être en mesure de satisfaire à cette obligation, les pneus doivent être de gros calibre (45 à 50mm) ; petits, comme la mode ridicule les impose en ce moment, ils n'amortissent rien du tout, ils n'avalent pas l'obstacle, etc., il est vrai qu'ils concourent à l'allégement de la machine. ”

“ On trouve la doctrine & les lois des pneumatiques aux articles Air, Atmosphere, Pompe, Syphon, Raréfaction, &c.
Pneumatique, machine, (Physique.) autrement appellée machine à pomper l’air, ou machine de Boyle, ou machine du vuide, est une machine par laquelle on vuide, ou du-moins on rarefie considérablement l’air contenu dans un vase. ”

“ La machine à vapeur qui met en mouvement l'appareil pneumatique a une force de 16 chevaux-vapeur, mais ne déploie ordinairement que les deux tiers ou les trois quarts de cette puissance. Le tube a un diamètre de 22 cent. ”

“ Note de M. de Humboldt 613 M Machine pneumatique. — Note de M. Lemp sur une modification apportée à la machine pneumatique 444 Machines a calculer. — Lettre et Note de M. Babbage, concernant une machine à calcul suédoise et l’application de la notation mécanique qu’il a inventée, faite par son fils M. H. Provost Babbage à cet appareil 528 et 557 Machines a vapeur. — Du travail de la vapeur dans les machines, en tenant compte de la vapeur qui reste après chaque coup de piston dans les espaces libres des cylindres ”

“ Il faut toujours deux puits d'aérage : l'un pour l'air vicié qui monte, l'autre pour l'air frais qui descend. Si par économie on n'a creusé qu'un puits unique, il est indispensable de le diviser en deux par une cloison verticale, ou d'y faire passer un tuyau aspirateur.
La pompe pneumatique. — Parmi les machines à air, la pompe pneumatique est la plus populaire ; elle sert à produire le vide sous une cloche pour des expériences de physique et de chimie. ”

“ Il faut, par contre, envisager les avantages que présente le pneumatique en 1 occurence. Le véhicule lui-même se conservera beaucoup plus longtemps , le moteur, les commandes,, transmissions, radiateurs, souffriront beaucoup moins avec les pneumatiques. D autre part, on évitera ainsi la vibration exagérée causée par les bandages discontinus formés de couronnes de blocs en caoutchouc. ”

“ On a pu voir, à la dernière exposition de l'industrie, le modèle d'une toute petite machine à vapeur, à cylindre oscillant ; elle était mise en jeu par l'air comprimé. J'ignore de qui elle est.
Au reste, il faut reconnaître qu'il n'y a pas là invention, mais simplement application plus ou moins imparfaite d'un principe très connu. Depuis les temps les plus reculés, la pression de l'air joue un rôle considérable dans l'industrie humaine; le
fusil à vent, les orgues, l'éolypile d'Héron, la voile même du navire, sont autant de machines à air comprimé. ”

“ C’est, du reste, le grand Inconvénient du moteur animé, employé comme moyen de transport. Dans ces conditions, il est facile de montrer que le poids total de la voiture peut, grâce aux pneumatiques, être augmenté de 20 0/0 sans que le travail moteur augmente, mais que la longueur même du parcours ne peut, à poids égal, être accrue que d’une quantité insignifiante. C’est ce qui explique pourquoi, dans les débuts de l’emploi du pneumatique sur les voitures à chevaux, les cochers ont pu se plaindre que le pneu ne ménageait point les forces du cheval. ”

“ La grandeur de ces pompes dépend du travail qu'elles doivent produire ; elles sont mues par l'homme ou par une machine à vapeur.
Ces pompes à air ont de nombreuses applications ; nous les trouverons dans les appareils sous-marins, tels que les scaphandres, les cloches à plongeurs ; dans les chemins de fer et locomotives à air comprime ; dans les machines motrices à air comprimé (voiries divers paragraphes correspondants) . Ci-dessous quelques spécimens de ces applications.
Le fusil à vent est une machine à ressort ; l'homme accumule sa force dans un corps élastique qui est l'air ”

“ Voilà pourquoi le pneumatique enveloppe l'obstacle qu'il rencontre. C'est ce que l'on exprime en disant : « le pneumatique boit l'obstacle. » Le bandage pneumatique surélève la jante de 3 à 4 centimètres au-dessus du sol. Il en résulte que le véhicule, suspendu sur pneumatiques, pourra passer sur des obstacles de 2 à 3 centimètres sans que
ceux-ci viennent au contact d'autre chose que de l'air qui gonfle le pneumatique, et sans même qu'il y ait soulèvement du véhicule. ”

“ Ce qui frappe le plus les moujiks dans l'automobile, c'est la grosseur des pneumatiques, et ils y voient tout le secret du mouvement. S'ils sont si gros, c'est qu'ils contiennent la machine prodigieuse qui fait tourner les roues. Le Chinois est compliqué, le Slave est simple. ”

“ La condensation de la vapeur y est nécessaire sans y être indispensable, comme dans la machine à basse pression ; toutefois, sans l'emploi de ce moyen de se débarrasser de la vapeur évacuée, la machine à moyenne pression dépense plus de 3k de charbon par heure et par force de cheval, ce qui en fait un système de moteur à feu plus coûteux que les deux autres. ”

“ La marche hydraulique des machines ; c'est, en effet, du jour au lendemain, la réalisation pratique de la machine rotative, le piston moteur actionnant directement son arbre et débarrassé des complications mécaniques que l'on •appelle la bielle, la manivelle, les glissières, les presse-étoupes de cylindre, les organes de distribution. Qu'est-ce qui a fait jusqu'à présent l'insuccès pratique des machines rotatives? C'est d'abord la difficulté d'empêcher les fuites de vapeur sans créer des frottements et résistances considérables, d'où résultent une perte de travail et une usure rapide. ”