PRINCIPE CINÉMATIQUE DU PERFECTIONNEMENT DES MACHINES. S

ture de force qui met cette tige en mouvement, par l'intermédiaire des paumes des deux mains ; c'est elle enfin qui maintient fixe la pièce de bois horizontale. Plus tard, on a recours à l'emploi d'un cordon et l'on introduit un appui à la partie supérieure ; c'est là l'indice d'un grand progrès machinal, puisque, grâce à l'addition de ces deux nouveaux éléments cinématiques, la force musculaire à dépenser, pour produire le mouvement, se trouve diminuée et i*éduite à une simple action de traction alternative sur les deux extrémités du cordon, tandis qu'antérieurement les mains devaient, en même temps, exercer une pression sur la tige de bois et lui communiquer un mouvement de rotation alternatif. Toutefois, l'un des éléments ajoutés, le cordon, est encore à clôture de force, et c'est également par clôture de force qu'il est relié cinématiqucment à la pièce de bois, autour de laquelle il est enroulé.

Si nous suivons cet appareil à mouvement alternatif, depuis le moment où, sous la forme de foret, il est utilisé par les constructeurs de palafittes, pour être plus tard employé, à peu près sans modifications, par les charpentiers de vaisseaux mentionnés dans rOdyssée, jusqu'à l'époque où il est arrivé à donner le tour primitif, nous pouvons constater qu'il a subi, dans cet intervalle, de notables perfectionnements. En premier lieu, la double clôture de force dans les supports de la pièce mobile a disparu, puisque, grâce à l'addition de la seconde pointe du tour, on a obtenu un système de supports à clôture par couples. Le mouvement de la corde motrice a également subi une transformation avantageuse ; non-seulement, en effet, les extrémités supérieure et inférieure de la corde, grâce à l'action de la perche élastique et de la pédale, auxquelles elles sont respectivement fixées, se trouvent forcées de parcourir des trajectoires assez bien déterminées, résultat qui correspond à Vaddition de deux membres dans la chaîne cinématique^ mais encore le mouvement de retour de toutes les deux est assuré par la force accumulée dans le ressort, de telle sorte que le tourneur n'a plus à produire que le mouvement en avant. Comme ce dernier s'obtient facilement au moyen du pied, il en résulte que les mains restent entièrement libres pour conduire l'outil. Il convient, d'ailleurs, de remarquer que le nouvel élément qui fait l'office de ressort, la perche du tour, est encore à clôture de force, de même que l'action intermittente du pied sur la pédale, qui ne se produit que dans un sens. Le tour des Kalmouks, précédemment décrit, peut être considéré comme l'un des degrés intermédiaires, qui nous sont incom-

S38 ffiSTOmi DU DËYELOPPSMEIIT DES MACHINES.

plélement connus, des progrès réalisés depuis le foret d'HoMÊiiB jusqu'au tour à bois encore en usage en Italie, bien qu'il soit déjà difficile de séparer ici ce qui est dû à l'influence étrangère et à celle des époques plus récentes. Ce qu'il est, dans tous les cas, important de remarquer, c'est que l'introduction de procédés cinématiques a rendu possible la mise en mouvement de la machine par un seul homme, au lieu de deux ou même de trois, qui étaient primitivement nécessaires.

Le fuseau à main donne lieu à des observations du même genre. Bien qu'il soit encore à clôture de force dans presque toutes les directions, il n'en doit pourtant pas moins être considère comme, une disposition machinale, composée des éléments fuseau et fil (organe de traction) ; grâce à cette disposition, la toi^sion laborieuse des fibres, qui primitivement, comme dans la fabrication des cordes, exigeait, au moins, deux personnes, à pu être exécutée par une seule, ou, du moins, il est devenu possible de substituer au mode de torsion défectueux, pratiqué par les Indiens, un procède plus rapide et plus parfait.

Nous pouvons encore signaler des faits analogues dans le développement de la Picota indienne, bien'que cette machine soit d'origine beaucoup plus récente que l'allume-feu par le frottement du bois et le fuseau à main. Les forces à vaincre sont ici plus considérables (il existe des picota manœuvrées par six et même huit hommes, avec des seaiix d'un poids correspondant) ; toutefois, la clôture de force domine partout. Ainsi, dans les chevalets de la bascule, la clôture de chaque support a lieu, dans le sens vertical, par la pesanteur, tandis que les mouvements latéraux sont empêchés, non-seulement par les cordes d'attache, mais encore et surtout par la direction convenable que conserve la pression exercée par les pieds ; le point d'attache du tirant et l'anse du seau sont également à simple clôture de force, ainsi que l'eau elle-même, le corps à élever. Enfin, on rencontre encoi*e une double clôture de force dans le mode de mise en mouvement de la bascule, puisque des deux hommes l'un pousse toujours, vers le bas, l'un des bras de la bascule, tandis que l'autre, en se suspendant au treillis de bambou, ne fait que guider, dans la direction voulue, le bras qui se relève.

Dans le chadouff égyptien, l'articulation de la bascule est ordinairement formée par un axe en bois ; il y a donc là, par conséquent, un organe à clôture par couple, qui permet d'élever, au

PRINCIPE CINÉMATIQUE DU PERFECTIONNEMENT DBS MACHINES. S39

moyen d'un contre-poids, un seau d'eau d'un poids plus faible, en n'exigeant que l'intervention d'un seul homme, dont la fonction est d'abaisser le seau vide, en tirant sur la corde.

Dans l'arc, où le mouvement rectilignc de projection est réalise d'une manière machinale, tandis que, dans la fronde, dominait encore en tous les points la clôture de force, la flèche, guidée par le doigt convenablement recourbé, est encore essentiellement à clôture de force, et il en est de même de l'arc et de sa corde. Dans la baliste et dans l'arbalète, ce mode de clôture se trouve, au contraire, mis de côté en grande partie, puisque la flèche se trouve guidée par une rainure rectiligne; en second lieu, nous trouvons ici une disposition pour obtenir la tension et, par conséquent, une chaîne cinématique intermédiaire, qui vient se substituer à la clôture de force, produite par la main de l'homme tendant la corde. Dans la sarbacane, le couple de prismes qui sert à guider le projectile est déjà notablement perfectionné; dans l'ancien fusil à poudre, ce couple est encore plus parfait, puisque le canon est tout à fait poli à l'intérieur ; enfin, dans les fusils modernes à rayures, le canon et le projectile constituent un véritable couple de vis, de telle sorte que la clôture de force pour le projectile se trouve entièrement éliminée.

La roue élévatoire chinoise, dont il a été précédemment question, accuse nettement son antique origine par l'emploi prépondérant de la clôture de force. Ce mode de clôture se rencontre, en effet, pour l'élément moteur, aussi bien dans le lit du courant, où la roue est plongée, que dans les palettes tressées, sur lesquelles agit ce courant; on le trouve également dans les seaux de bambou, qui servent à élever l'eau, dans le canal qui la dirige sur les champs à irriguer et, enfin, dans les supports, en forme de fourchettes, de l'arbre de la roue.

Les anciennes roues à seaux de l'Espagne *, qu'on désigne sous le nom de norias (58), peuvent servir, entre autres exemples, à nous montrer quelle grande part a eue, dans l'invention de la clôture cinématique, la simple réaction ou la lutte contre les mouvements perturbateurs. Les extrémités de l'axe de l'une de ces roues reposent sur les traverses supérieures du bâti, qui sont légèrement inclinées, sans aucune entaille {fig. 173). Dans le mouvement de rotation indiqué par le sens de la flèche, chaque tourillon tend à rouler

* Voj. Moncrieff, Irrigation in Southern Europe. Londres, 1868.

240 HISTOmE DU DÉVELOPPEMENT DES MACHINES.

en avant, mais ce déplacement est empêché par une petite pièce saillante, légèrement embrevée dans la traverse.

Nous savons très-bien que, dans la suite, ces supports et ceux du même genre se sont peu à peu transformés en couples de rotoïdes, ajustés avec une grande exactitude, et que, d'un autre côté, en guidant l'eau, d'abord dans un canal, puis dans un coursier emboîtant la roue, on a, de plus en plus, assujetti cette eau à un système de clôture par couples ; mais il n'en est pas moins inconles-

table que, dans les roues hydrauliques, d'une manière générale, nous trouvons encore en évidence des traces de l'ancienne prédominance de la clôture de force.

Dans les pompes, les moulins et les autres machines du moyen âge, nous rencontrons de nombreuses applications de mécanismes à manivelle, c'est-à-dire de mécanismes contenant un assez grand nombre d'articulations ou de couples de rotoïdes. Si l'on étudie ces machines de plus près, ce qui est facile en consultant les dessins de l'époque qui ont été conservés, on constate que la clôture de force s'y trouve en plein développement. Les articulations des manivelles et des bielles sont composées de barres rondes qui jouent libi*ement dans des ouvertures également circulaires (œils), comme cela a lieu pour les maillons d'une chaîne forgée ordinaire, tandis que des collets, établis à une assez grande distance, empêchent les mouvements latéraux trop prononcés. Ces jeux considérables permettent, en même temps, là où la disposition l'exige, une rotation autour d'un axe perpendiculaire à celui de la barre ; pour ces positions, où aujourd'hui nous appliquerions un joint universel, les anciens appareils sont, comme on le voit, plus pauvres en organes que les modernes.

La clôture de force se montre à son apogée dans quelques appareils qui proviennent des derniers siècles, dans les anciens pressoirs

PRINCIPE GINÉHÂTIQUE DU PJSRFECTIONNEHEMT DES MACHINES. 241

à barre^ par exemple, encore en usage çà et là dans les vallées du Rhin et de la Moselle, ainsi qu'en Suisse. Pour exercer la pression, on fait usage d'un levier entièrement à clôture de force, composé d'un tronc de chêne, qui, dans les pressoirs de la forme la plus ancienne, est chargé, à l'extrémité libre, par une pierre de moulin. On rencontre également dans cet appareil une vis en bois, qui sert, non à produire la pression, mais simplement à soulever et à abaisser l'extrémité chargée du levier (39). C'est seulement dans les pressoirs de la vallée du Rhin, qui, du reste, doivent être considérés comme les plus modernes, que la vis sert à presser la barre vers le bas; toute la machine peut alors se comparer à un étau, dans lequel le point de pression, au lieu d'être placé, comme à l'ordinaire, au delà de la vis et de l'articulation, se trouverait, au contraire, entre les deux pièces et plus rapproché de la seconde.

Nous devons également signaler, comme très-curieux, ces marteaux de forge primitifs que rencontre le voyageur, dans les petites vallées si industrieuses de l'ancien duché de Berg et de la région de l'Eifel. Une petite roue hydraulique, grossièrement construite, donne le mouvement à un marteau à queue, tandis qu'une seconde roue fait mouvoir la machine soufflante que, dans le pays, on désigne sous le nom de coucou. De même que le marteau, les soufflets reçoivent leur mouvement par l'intermédiaire de cames, et sont, par suite, à clôture de force ; chaque came agit, en effet, sur le plateau supérieur d'un soufflet et l'abaisse, tandis qu'un ressort en bois, fixé au plancher, relève ce plateau, dès que la came l'abandonne. Dans cet appareil, où l'on reconnaît, d'une manière incontestable, l'héritage des siècles, il n'est presque aucun couple d'éléments qui ne soit à clôture de force. C'est en passant par une lente série de transformations que le coucou a fini par donner l'admirable machine soufflante à cylindre aujourd'hui en usage.

Dans tous ces exemples, tirés des anciens mécanismes, nous voyons la clôture de force disparaître peu à peu, pour faire place à la clôture par couple et par chaîne cinématique. De la clôture de force pure et simple, on a été conduit d'abord aux couples d'éléments à clôture de force, de ceux-ci aux couples de plus en plus fermés, pour aboutir aux couples desmodromiques, et, enfin, insensiblement de ces derniei*s aux chaînes cinématiques. En attendant* chaque progrès obtenu aidait à en réaliser d'autres, puisque tout perfectionnement apporté dans une machine-outil avait pour résultat de rendre plus parfaite Texëcution des organes de toute machine

UULEAVX, ClHâiATlQOE. 16

nouvelle établie avec son concours. Ce n'est donc pas la simplicité^ prise dans le sens du petit nombre des pièces dont elle se compose, qui caractérise la valeur d'une machine^ mais bien la plus grande précision des mouvements qu^elle permet d'obtenir^ en même temps qu'elle demande moins d'intelligence dans la source de force, ce résultat ne fût-il même obtenu qu'au prix d'une augmentation considérable du nombre des organes^ ou, suivant l'expression que nous avons adoptée, du nombre des membres de l'enchainement cinématique.

Si maintenant nous ramenons le principe cinématique à l'unité plus élevée du développement humain, nous pouvons, de l'ensemble des faits examinés, tirer cette conclusion que le mode d'établissement des premières dispositions machinales doit être considéré comme n'étant que le résultat d'expédients imposés par la nécessité. Certains mouvements étant devenus un véritable besoin, on les réalisa aussi bien quon le pouvait, et on tomba ainsi fatalement sur les couples d'éléments, dans leur forme primitive imparfaite; c'était là un résultat forcé, puisque, comme nos recherches l'ont démontré, il n'est pas possible d'arriver à d'autres solutions présentant le même, degré de simplicité. L'habitude et Texercice conduisirent peu à peu à appliquer l'invention à la production d'effets différents de ceux qu'on avait eus en vue à l'origine et à se montrer, de jour en jour, plus exigeant, au point de vue de la valeur et de l'utilité pratique des dispositions adoptées. Pour satisfaire à celte exigence croissante et pour répondre, par suite, à une nécessité créée par les circonstances extérieures, la conception machinale dut subir, en quelque sorte, une cristallisation lente et acquérir ainsi, peu à peu, des formes assez nettes pour qu'on pût, de propos délibéré, commencera aborder, avec son secours, la recherche des solutions de nouveaux problèmes. Dans cette recherche, le perfectionnement de l'instrument employé était constamment le but qu'on se proposait, afin qu'il pût devenir la source de nouvelles applications et de progrès ultérieurs.

Nous pouvons constater ici, comme partout, cette merveilleuse tendance à l'extension de la puissance de l'homme, tendance qui se manifeste, d'ailleurs, très-inégalement chez les diverses races humaines et qui les a, par suite, amenées à des degrés de développement différents. Chez quelques-unes, cette tendance ne se montre que dans une faible mesure; aussi, pendant des milliers d'années, elles n'ont avancé qu'à petits pas dans la voie du progrès; elles