HAGHINES UOTRICKS ET H\CHI«ES DE TRAVAIL

incontestablement des machines complètes, du moment où elles se trouvent pourvues de la quantité nécessaire de leur moteur gazeux, lequel est une colonne d*air contenu dans des tuyaux et mise ellemême en mouvement par une autre machine motrice. Cette colonne d'air, comprise entre les deux machines, se trouve précisément dans la même position que la courroie entre la machine à vapeur

fris. 385.

Fig. 561.

et un tour ou une autre machine qu'elle fait mouvoir. Nos précédentes recherches nous ont déjà montré (§ 44) que ces cas ne sont pas simplement analogues, mais essentiellemerit identiques.

Gomme il est, du reste, parfaitement indifférent que, des deux machines qui se suivent ainsi, la seconde soit une machine motrice, comme la première, ou une machine destinée à effectuer directement un travail mécanique, il en résulte que les machines dont il a été précédemment question^ prises avec leur courroie de cornmande y sont aussi des machines complètes.

La même conclusion s'applique également aux pompes (qui sont simplement des machines à changement de lieu), aux métiers de tissage, aux machines à fraiser, aux scies (qui sont à la fois des machines à changement de forme et de lieu), etc.; d'une maniére générale , elle est applicable à toutes les machines disposées pour être mises en mouvement par des machines motrices. Ces machines sont, comme nous le voyons, celles qu'on désigne trés-convenablement sous le nom collectif de machines de travaili ou de machines-outils, et qu'on considère, avec raison, comme des machines indépendantes. Ainsi se trouve justifiée, par des raisons rigoureusement théoriques, l'opinion des constructeurs qui, depuis longtemps, considéraient ces dispositifs comme constituant des machines complètes et se trouvaient, par là, en opposition avec les conceptions des théoriciens de l'ancienne école.

Nous avons maintenant à considérer encore les machines de tra^ vail qui sont mises en mouvement par des forces animées. Nous avons vu précédemment que, dans ces machines, le corps de l'homme ou de l'animal forme, avec le mécanisme donné, un enchaînement cinématique, parfois très-compliqué. Cette complication spéciale tient à la partie organique de la chaîne, puisque la production des mouvements nécessaires, dans les membres de cette chaîne, exige une concordance particulière entre les actions des forces intérieures, mises en jeu par la volonté. Si nous observons maintenant que, dans les exemples cités, là meule à pédale, la grue, etc., de même que dans la roue à échelier, la pompe à main, le manège à cheval, etc., le mécanisme qui doit être mis en mouvement par la force musculaire appartient à une chaîne cinématique fermée, nous voyons que la relation entre l'être organique moteur et la machine inorganique est précisément la même que celle qui existe entre une machine motrice et la machine qu'elle fait mouvoir. L'être animé doit donc être considéré comme une machine motrice, susceptible d'êlrc utilisée pour faire mouvoir convenablement une machine opératrice, grâce au mouvement que peut posséder une quelconque de ses parties, lé bras, la main, le pied, etc. On a souvent comparé la locomotive à un cheval, et on l'a désignée sous le nom de cheval à vapeur ; nous pouvons retourner la comparaison et considérer le cheval attaché à un manège (fig. 365) comme la locomotive de ce manège. En réalité, dans ce cas, le cheval n'accomplit directement pas d*autre travail que celui de se mouvoir en surmontant une certaine résistance. La

IIACHINES HOTniCES ET HACUINBS DE TRAVAIL. bVB

même chose a lieu pour l'homme, dans la roue à échelïer ou dans l'éclicllc de Bohcnis; dans ces deux cas, l'homme, en grimpant sur les marches ou les échelons, ne fait qu'élever constamment son propre poids. Son intervention dans le procédé de travail consiste alors dans un effort purement physique et ne met nuUe-

Fig. 36S.

ment en jeu son intelligence; il n'a nullement besoin de connaître le produit que doit fournir la machine, pour l'accomplissement de la tâche qui lui incombe et qui, en définitive, pourrait être remplie par un moteur inanimé, donnant le mouvement à cette même machine.

Par conséquent, les machines mues par l'homme ou les animaux peuvent également être considérées comme ries machines complètes, du moment où elles satisfont à la condition de former, par ^les-mêmes, des chaînes cinémaliques fermées, et il n'est pas nécessaire de les distinguer des machines mises en mouvement par d'autres forces naturelles.

Ici se présente une importante question qui, jusqu'à ce jour, ji'a jamais été comprise dans la théorie des machines, bien qu'elle ycdt certainemen t tous les droits. C'est celle qui se rapporte au concours de la force animale et spécialement de la main de l'homme dans le travail productif d'une machine. Du moment où la science des machines étudie d'une façon si complète les propriétés de l'être animé, considéré comme moteur ou comme machine motrice, il semble incontestable qu'elle n'aurait pas dû laisser do côté l'action machinale de la main de l'homme dans la préparation du produit de la machine ou, en d'autres termes, qu'elle aurait dû également étudier l'homme comme machine-outil. Nous n'avons pas la prétention de réparer complètement celte omission de la science

KEVLEAUI, CI.IËKITIQIJI. 3t

des machines; mais il nous parait cependant utile d'établir ici certains principes généraux, qui nous permettront de tirer quelques conclusions au sujet des machines dans lesquelles l'homme intervient, comme coopérateur, pour la transformation de la pièce d'œuvre.

Dans quelques machines, le concours de la main de l'homme est essentiel pour la confection du produit définitif. Tel est le cas, par exemple, pour le fuseau à main ; c'est la fileuse qui exécute et règle une partie importante du changement de forme que doivent subir les fibres de la matière textile. Sa main s'ajoute, dans ce cas, comme organe, au mécanisme, en formant un enchaînement cinématique très-compliqué, dont les mouvements sont dirigés par sa volonté. Nous nous trouvons donc ici en présence d'un procédé qui, par sa nature, est tout à fait analogue à celui dont il a été précédemment question, au sujet de la meule à aigui* ser. Dans le rouet à filer, où le mouvement est donné par le pied, l'action machinale de l'être animé est double. La meule est, du' reste, un autre exemple de cette double action de l'homme dans une machine inanimée.

Il en est encore exactement de même avec la machine à coudre. Dans quelques-unes des dispositions de cette machine, l'une des mains de l'ouvrière fait mouvoir le mécanisme, tandis que la seconde guide l'étoffe ; dans d'autres, au contraire, et c'est le cas le plus ordinaire, le mécanisme est mis en mouvement par les pieds, et les deux mains sont occupées à diriger la pièce à coudre, occupation qui est souvent assez compliquée.

Dans l'aiguisage des aiguilles sur la meule, l'action de l'ouvrier est, en réalité, une action tout à fait machinale. Placé en avant de la meule, à laquelle il n'a pas à donner le mouvement, il promène, sur sa surface, alternativement dans les deux sens, les aiguilles réunies en paquets, en ayant soin de les faire rouler régulièrement entre le pouce et les deux doigts suivants, de manière à arriver a leur donner finalement, à la pointe, la forme conoïdale qu'elles présentent dans le commerce, et qui est précisément la forme-enveloppe du mouvement qu'elles décrivent par rapport à la surface cylindrique de la meule*

Dans les fabriques d'aiguilles, de création récente, le concours de l'ouvrier, pour cette opération machinale de l'aiguisage, se trouve même notablement réduit; le mouvement d'entraînement et de roulement des aiguilles s'obtient^ en effet, au moyen d'un méca-

SUBDIVISIONS pmifGIPALES DES MACHINES COMPLÈTES. 531

nisme particulier et la meule se trouve présenter elle-mômc la forme-enveloppe correspondant à celle que doit avoir la pointe de chaque aiguille. De même, les machines à coudre, pour un grand nombre de travaux, se trouvent munies de mécanismes inanimés, destinés à donner le mouvement et à diriger les pièces à coudre. Enfin, à la suite de longues et patientes études, les constructeurs de machines sont parvenus à remplacer l'action de la flleuse par celle de la machine à fder. Mais il n'en reste pas moins acquis que la meule à aiguiser, la machine à coudre et le fuseau à main doivent déjà être considérés comme des machines par elles-mêmes complètes. Ces trois machines peuvent servira Fexécution de travaux définis, sans intervention de la main de l'homme. La meule peut polir des pièces cylindriques, la machine à coudre peut faire des coutures droites, et enfin le fuseau permet de tordre et d'enrouler des fils qu'on lui présente sous la forme de mèches. L'homme ne fait qu'ajouter à l'action de la machine donnée celle qui lui est propre, c'est-à-dire l'action d'une véritable machine opératrice dirigée par la volonté ; ces deux machines réunies permettent naturellement d'obtenir, dans le travail, beaucoup plus de variété qu'avec la machine inanimée agissant seule.

SubdiTisions principales des machines complètes.

Analyse descriptive.

La discussion à laquelle nous nous sommes livrés, dans les para^ graphes précédents, nous a montré qu'il n'était pas possible de conserver plus longtemps la subdivision de la machine complète en récepteur, communicateur et outil, telle qu'elle a été admise jusqu'à ce jour. Nous avons vu, en effet, qu'il existe une série de cas où l'un, au moins, de ces éléments est absent, ce qui enlève à cettiî subdivision tout caractère de généralité, et que, d'un autre côté, on se trouve toujours ramené finalement au principe abstrait de la chaîne cinématique fermée, lequel reste en vigueur dans tous les cas, sans aucune exception. On ne peut pas, d*ailleurs, se dissimuler que, lorsqu'on se trouve en présence d'une machine donnée, cette abstraction, avec son caractère de netteté et de rigueur, a

552 A>ALYSE DES VACHniES COlPiÈTES.

quelque chose de peu satisfaisant, on pourrait même dire d'aride, et qu'elle ne parait pas surtout de nature à fournir au mécanicien pratique une ressource aussi efficace qu*il pouiTait le désirer. Sans doute, c'est déjà un point d'une très-grande importance de savoir que, dans un ca» quelconque, quelle que soit sa complication, on a derrière soi une loi rigoureusement générale, et de pouvoir expliquer immédiatement l'insuccès de certaines combinaisons par le fait d'une violation de cette loi même, c'est-à-dire par l'absence de clôture de la chaîne. 11 reste, toutefois, le désir bien naturel d'aller au delà du principe général de la constitution des machines et de déterminer, au moins, les grandes lignes du développement et de l'application de ce principe. A ce dernier point de vue, les trois catégories de l'ancienne théorie ont certainement été de quelque utilité, bien que l'examen critique que nous en avons fait n'eût nullement pour but de satisfaire à ce désir. Jfous devions d'abord commencer par déblayer complètement le terrain, afin d'ëti'e en mesure de tracer ensuite la véritable route à suivre, pour aller sûrement au-devant des besoins de la pratique. Maintenant, nous sommes, en réalité, assez avancés pour pouvoir établir les différences caractéristiques de certaines parties, ou de certains groupes de parties, qui se présentent clairement à nous comme ayant des fonctions bien définies dans la machine.

En premier lieu, de l'examen critique auquel nous nous sommes livrés il résulte que deux éléments apparaissent nettement comme faisant partie de la grande majorité des machines, bien que, jusqu'ici, ils aient été généralement considérés comme se trouvant en dehors ; nous voulons parler du moteur et de la pièce (Tœuvre, Dans la machine à vapeur, nous reconnaissons immédiatement, comme moteur, la colonne de vapeur à pression ; la pièce d'œuvre se laisse distinguer moins facilement, puisque, suivant les cas, nous considérons comme telle, soit l'arbre du volant, soit une roue dentée calée sur cet arbre, soit une poulie montée sur ce même arbre. Dans le tour, au contraire, la pièce d'œuvre se voit immédiatement, tandis que le moteur est plus difficile à saisir. D'une manière générale, c'est le moteur qui est le plus facile à reconnaître dans les machines motrices, tandis que, dans les machines-outils, c'est la pièce d'œuvre. C'est là, du reste, un fait qui se trouve nettement mis en évidence dans les dénominations habituelles des différentes machines. Ainsi, par exemple, dans les premières, on renconirc la machine à vapeur, les machines à gaz, la roue hydraulique, la