S FROID ARTIFICIEL. — FROTTEMENTS
et même plas; il peut être appliqué à uue ou plusieurs madiines à la fois^ et transporté de l'une à Taulre avec facilité. L'antre, en conscrvaot les avantages précédents, permet de prolonger les eipériences pendant une journée, une semaine, une quinzaine au besoin. Yojez Notice sur divers appareils dynamomètriques propres à mesurer le travail ou V effort développé par Us moteurs animés ou inanimés, ou consommé par les machines de rotation^ ainsi que la tension de la vapeur dans le cylindre des machines à vapeur à toutes les positions des pistons^ par A. Morin.
FROID ARTIFICIEL. On l'obtient en mélangeant promptemeni et d'une manière intime^ soit certains sels entre eux, soildes sels et des acides y soit plus communément el plus économiquement des sels ou des acides avec de la neige ou de la glace pilée. Ainsi
1 neige -^ 1 sel marin abaissent le thermomètre de 0 à — il**
2 neige - -* 3 chlorure de calciam de 0 à — - ^^
3 neige --4 potasse de 0 à — 28^
1 neige - - 1 acide sulfurique étendu de — 6* à — 51<»
2 {lace pilée + 1 sel marin de — i7* à — 20*
Neige el acide nitrique étendu de — 17* à — 45®
1 neige 4- 2 hydrochlorate de chaux de — l?» à -^ 54®
1 neige --3 hjdrochlorate de chaux de — 40* k — 58*
8 neige -f- 10 acide sulfurique étendu de — 55* à — €8*
On fait les mélanges dans des vases minces peu conducteurs ; ceux de grés ou de verre sont très-convenables. On met une couche de sel, une couche de neige, puis par-dessus une nouvelle couche de sel, et ainsi de suite, et Ton agite en tous sens avec une spatule de bois.
FROTTEMENTS. Résistances que les corps éprouvent en se mouvant l'un sur l'autre.
Ces résistances ne peuvent être déterminées que par des expériences, et ces expériences présentent des difficultés qui expliquent la discordance des résultats obtenus jusqu'ici, et dont nous donnons , ci-*dessous un tableau assez complet.
Au sujet de ces difficultés, on remarquera que, dans les pertes de travail que l'on attribue aux seuls frottements, sont toujours comprises celles qui sont dues aux vibrations et aux ébranlements cornmunîaués aux supports des surfaces frottantes; ébranlements d'autant plus considérables que ces supports sont moins bien fixés, moins solidement établis, moins inébranlables en un mot. Il en résulte que l'on porte au compte du frottement des pertes de travail dues en partie à ces ébranlements, et que, dans les expériences, on obtient des résultats qui doivent varier avec le degré de fixité des supports. On ne peut gnére douter d'ailleurs que les pertes de travail dues aux ébranlements ne soient considérables par rapport à celles qui proviennent du frottement seul, et il suffit, pour s'en convaincre, de
FROTTEMENTS. 813
comparer ao faible IraYail direct qo'eût exigé, par exraiple, l'usure Sun tourillon y celui qu'il a fait perdre avaot de paryenir à ce môme degré d'usure. Je citerai, à ce sujet, l'obseryation que j'ai eu Tocca* sioD de faire d'un tourillon de roue de marteau en fer, portant sur son palier en fonte sur une longueur de 0<°.14. Ce tourillon qui, neuf, avait 0°>.065 de rajon, n'avait plus, après quatorze ans de service, qu'un rayon de 0^.055 ; ce rayon avait donc diminué, par reflet du frottement de fer sur fonte, de 0«.01 en quatorze ans, ou de O^.OOOTli moyennement en un an. Gomme on ne trayaillait que 3t6 jours par an , cette dimimition de rayon équivaut à O'.OOOOOSS par jour. II n'avait jamais été graissé, et était conti- Doellement mouillé d'eau chargée parfois de sable fin ; la résultante des pressions qui agissaient sur lai était d'environ âOOO kil., et il faisait d'ailleurs 9 à 10,000 révolution^ par jour. Prenant 0«.06 pour son rayon moyen, 0™.2 pour le rapport du frottement à la pression, on voit que l'usure d'une lame ae0.14X27rX0.06=: 0"".O52752 et de 0«°. 0000033 d'épaisseur, aurait exigé un travail de 1350000 kil. m., ce qui pourra paraître énorme en présence du faible effet produit, et tend bien à montrer, je crois^ que c'est en eOèt à des ébranlements et vibrations que sont dues, en grande partie^ les pertes de travail que l'on attribue aux frottements.
oi\ en était ainsi^ les coefficients, donnés dans les tableaux, ne se rapporteraient qu'à un certain état des supports et non à un autre, et 00 ne devrait les regarder que comme des moyennes qui augmenteroot ou diminueront suivant que les supports et les bâtis des machines auront moins ou plus de fixité, suivant qu'ils vibreront moins ou plus. Voyez, à ce sujet, des considérations intéressantes p. 108^ du calcul de V effet des machines par M. Cariolis,
Quoi qu'il en soit, M. Morin a déduit, de ses expériences, les lois géoérales qui suivent :
10 Le frottement est proportionnel à h pression;
Cette première loi a été soupçonnée par Amontons^ niée par Mus» ekenAroek et le docteur Vince^ reconnue vraie par Coulomb; les expériences de Rennie ne la confirment point ;
2^ Le frottement ne dépend que de la nature des corps en contact eê ie celui de F enduit;
3o // est indépendant de P étendue de la surface de contact;
Loi soupçonnée par Amontons, niée par Muschembroekj par le docteur Vince et par Coulomb qui regardait le frottement comme dépendant de l'étendue des surfaces en contact entre lesquelles, suivant cet illustre physicien, il se développait souvent une force d'adhérence, dont les tableaux donnent, dans quelques eas^ la valeur. Suivant le docteur Vince, le frottement diminuerait avec l'étendue de la surface en contact^
8U FROTTEMENTS
40 Le frottement e$t indépendant de la vitesse du mouvement.
Cette loi est niée par Muschembroei et admise partiellement par Coulomb.
L'expérieDce a également montré la nécessité de distinguer deux cas principaux :
10 Celui où les substances ont été quelque temps en contact;
2<> Celui où les substances sont depuis quelque temps en monvement Tune sur Tautre.
Le quotient de FciTort qui doit déterminer le glissement par la pression exercée sur la surface est souvent plus grand dans le premier cas que dans le second.
Entre les divers mojens employés pour déterminer ce quotient, nous nous bornerons à indiquer le suivant :
Angle du frottement^ coefficient du frottement. Placez le corps sur un plan, et soit P le poids de ce corps, inclinez le plan jusqu'à ce que le glissement commence; soit à cet instant <p, rangle du plan avec l'horizon; cet angle est précisément celui qu'on appelle angte du glissement ou du frottement des deux substances en contact. En effets le poids P du corps se décompose à cet instant en une pression P cos.f = N normaleau plan, et en un efFortP sin.^ , parallèle à la longueur de ce plan, effort qui peut être regardé comme égal et directement opposé à la force totale F due au frottement total qui s'exerce entre les substances du corps et du plan. On a donc
P«in.(P F
c'est ce rapport f du frottement à la pression qu'on appelle propre* ment le coefficient du frottement, et c'est ce nombre que les tanles suivantes indiquent. On voit encore que le coefficient du frottement est la tangente même de l* angle du frottement; nous avons partout donné la valeur de cet angle, on trouvera dès lors facilement son cosinus et son sinus à la table des sinus naturels. En général, on », entre les coefficients f et les angles <f du frottement, les relations sui-vantes :
tang. f = /*= coefficient du frottement,
8in.(p = — =====; cos.9= .^ . w
FROTTEMENTS
Frottement de glissement des surfaces planes , après qu'elles <mt été
quelque temps en contact.
Briques sur calcaire oolilhique.
Briques sur moschelkalk
Clisse en i>ois sur le |MiTé. • . . .
lim sur la terre battue. .....
Ghéoe sur chêne.
iMffij idem, , . .
Idim, idem, . . .
iiwniy idem, . . .
ic0Oii idem, . . .
A plat sans enduit. (M.) {*).
Sans enduit (M.)
(Régnier).
Idem, idem. . . .
Wwi, idem, , . .
Idem, idem, . . .
Jiemy idem. . . • idem, idem. . . .
Idem sur orme. .
Idim sur sapin. .
/(lem sur pierre calcaire oolitlûaue.
Idem sur muscnelkalL
Corde de chanvre mr chêne. . . .
. (Herbert).
Fibres parallèles. . . . (G.)
Idem et la surface réduite à des arêtes arrondies ^G.)
Fibres croisées. . . . (G.)
Les surfaces garnies d'un enduit renouvelé à chaque expérience (G.)
Les mêmes, après un long usage, en mettant du yieux oing (G.)
Fibres parallèles, sans enduit (M.)
Idem, frottées de savMi sec. ........ ^Jn.)
Fibres i>erpendiculaire8,sans enduit (M.)
/dem, mouillées d'eau. (M.;
Bois debout sur bois à plat, sans enduit (M.)
Fibres parallèles, sans enduit (M.)
Fibres parallèles. . . . (G.)
Bois debout, sans enduit.
(M.) Idem, idem (M.)
Fibres parallèles sans enduit (M.)
ÀDgle
du frottement.
^ *^lf parTicnt au I maximum au ) bout de quel-
22 471 eues secon- 15 7] des.
/ parficDt au maximam eu
Quelques jours, "adhérence 20 49] produit uoe résistaoce d'en- ▼iroQ 49 kil.
If 591 P''*™^'- carré u^l daos le premier
cas, et de 39 k.
danslederm'er.
//'atteint son ma- AQ tuJ ximumaubout *» ^ de quelques se-
l coudes.
n (M.) sigDîBe que reipérieuce est de M. Jtfbrm, et (G.) qu'elle est due à Coulomb,
FROTTEMENTS au départ.
Courroies en cuir noir corroyé. .
Idem, idem. . .
Idem, idem. , .
idem y idem. • .
Cuir tanné «ur
chêne
Sur surface plane en chêne,
I fibres parallèles sans enduit. (M.)
Sur tambour en chêne, fibres perpendiculaires sans enduit (M.)
Snr poulie en fonte à plat^ sans enduit (M.
/dsm, mouillées d'eau. (
Idem de bœuf pour garniture de piston, sur fonte. .
Idem , idem, . . .
Caivre sur chêne.
Idem jaune sur chêne
Le cuir è plat, sans enduit.
(M.) Le cuir de champ, sans enduit (M.) 0.
/d^m, mouillées d'eau. (M.; 0.
Idem sur fer. . . .
Idem^ idem. • . .
Idem, idem. . . •
Idem, idem. . . .
Idem, idem, , . «
A plat ou de champ, mouillées d'eau (M.)
Idem, avec huile, suif ou saindoux.é (M.)
Fibres parallèles, sans enduit (M.l
La surface réduite à des pointes émoussées. . (C.)
Les surfaces garnies d'un enduit de suif neof. (C.)
Fer sur chêne. . .
Idem, idem d'huile. . . (C.) Idemidem de vieux oing. (C.)
Jlln^est pas certain que f eût atteint son maximum.
/atteint son ma-
, ximumenquel-
9 38i 9"^ secondes.
/* atteint son ma - 6 17^ ximam en quelques heures.
La résistance de r adhérence T KHË ^^ d'environ / 05^ 7itil. parmèlre carré.
1] n'est pas cer-
