LIMITES DU PROBLÈMS DES MACHINES

ment du résultat qu'on se propose d'obtenir, dans chaque cas parti* culier. Lorsque nous construisons une machine, nous avons pour but de créer un dispositif susceptible de produire un travail mécanique déterminé, consistant, par exemple, dans le déplacement ou dans le changement de forme d'un corps, ou encore dans ces deux effets réunis. Pour arriver à ce résultat, nous devons réaliser, par l'intermédiaire de la machine, des mouvements parfaitement déterminés^ et cela, dès que nous mettons cette machine en marche par l'introduction d'une force motrice. Si dans la roue de la figure 3, dont il a été précédemment question, nous supposons qu'on donne au disque R la forme d'un tambour et qu'on y fixe l'extrémité d'une corde, nous obtiendrons un appareil qui pourra être utilisé pour l'élévation de charges. Avec un disque en grès, la môme roue pourra servir comme meule, etc. Nous considérons comme perturbateur tout mouvement qui diffère de celui que l'on s'est proposé d'obtenir, et nous cherchons à prévenir la production de tout mouvement de ce genre, en déterminant convenablement les corps dans lesquels doivent se développer les forces latentes, ce qui revient à donner aux coi*ps que nous faisons entrer dans la composition de la machine une disposition, des formes et une résistance telles que chacun des corps mobiles ne puisse prendre qu'un mouvement untçtie et précisément celui qui est nécessaire. Si nous faisons alors agir la force mécanique naturelle dont nous disposons, nous obtenons le mouvement fixé comme but. Le procédé que nous suivons est donc double, en réalité : négatif, par l'exclusion de la possibilité de tout mouvement autre que celui qu'on veut obtenir; positif, par la direction donnée à ce dernier mouvement. Le résultat obtenu consiste en ce que la force naturelle employée réalise le travail mécanique désiré.

L'exécution d'une machine peut être plus ou moins parfaite, et il est évident qu'elle répond d*autant mieux à ce que nous avons reconnu èti*e le véritable but de l'établissement des machines, qu'elle se rapproche plus de la perfection. A la suite des considérations que nous venons d'exposer, il nous est maintenant possible d'établir une définition de la machine, et nous proposerons la suivante :

Une machine est un assemblage de corps résistants, disposés de manière à obliger les forces mécaniques naturelles à agir, en donnant lieu à des mouvements déterminés (8).

De ce qui précède il résulte que les problèmes rolatifs aux ma-

chines constituent une catégorie à part, nettement définie, et qu'ils peuvent très-bien être séparés des problèmes de la mécanique générale ; c'est là, précisément, l'opinion que nous avons exprimée un peu plus haut.

Tandis que la mécanique générale étudie les effets produits par le jeu des forces mécaniques, dans les conditions les plus générales, la théorie des machines ne s'occupe que de mouvements déterminés, qui se trouvent, d'ailleurs, limités parle cercle restremt des moyens qu'on peut employer pour les obtenir. Elle tire ses lois fondamentales de la même source que la mécanique générale, à laquelle elle reste, d'ailleurs, subordonnée, en raison du caractère plus général que présente cette dernière. Mais elle n'en peut pas moins exister comme science indépendante, avec un champ d'étude spécial, et elle a, dès lors, le devoir de créer, dans son domaine, un système de classification, et d'établir ses lois particulières; c'est là un travail d'une importance assez prononcée pour réclamer toute l'activité d'un homme spécial. A mon avis, il est très-désirable que les mécaniciens qui s'occupent de machines entrent dans cet ordre d'idées, au* lieu de suivre le courant opposé, qui, dans ces dernières années, s'est dessiné en Allemagne et surtout en France. Ainsi que je l'ai fait remarquer précédemment, il s'est produit, par là, une véritable absorption des problèmes relatifs aux machines, et les praticiens, désappointés, n'ont pas tardé à renoncer à un procédé qui ne leur était d'aucune ressource pour le but spécial qu'ils se proposent dans leurs recherches, le perfectionnement des machines. Comme spécialistes, ils ont, jusqu'à un certain point, le droit d'exiger que la science mise à leur disposition soit complètement établie en vue des problèmes qu'ils étudient et pour lesquels ils sont disposés à ne s'épargner aucune fatigue ; mais ils se refusent à transporter ces problèmes sur un autre terrain, où ils sont exposés à manquer d'une base solide, sans pouvoir espérer, d'ailleurs, récolter aucun avantage réel.

La science des machines.

Grâce aux progrès successifs réalisés dans l'enseignement polytechnique, le développement didactique des principes mentionnés

U SCIffi^GE DES MACHINES. 30

dans la définition précédente de la machine a fini par prendre, au point de vue scientifique; une grande extension. Abstraction faite des sciences mathématiques et naturelles, qui leur servent de fondements, on peut distinguer jusqu'à trois ou quatre sciences qui sont spécialement consacrées aux machines. Leur but commun est la recherche des rekUions de causes à effets dans les phénomènes de la machine. On peut, à la rigueur, les comprendre toutes ensemble sous la désignation commune de mécanique pratique. Je leur donne ici le nom de sciences, sans avoir, d'ailleurs, la prétention de vouloir les classer et en me bornant à faire remarquer qu'on les désigne parfois comme sciences de second et de troisième ordre. Elles font usage des méthodes scientifiques et possèdent chacune un champ de recherches spécial, dans lequel, en se développant pix)gressivement, elles sont arrivées à une véritable indépendance, qui a fini par rendre leur séparation indispensable.

La première entre toutes est la science des machines*. A cette dénomination on a l'habitude d'ajouter différentes épithètes, telles que générale ou descriptive^ spéciale^ théorique. La science générale considère l'universalité des machines existantes et les traite, en réalité, au point de vue descriptif; elle a pour but d'enseigner quelles sont les machines existantes et de quelle manière elles sont faites ; elle fournit, par suite, le moyen d'embrasser d'un coup d'œil l'ensemble des efTorts faits en vue de la création des machines. Le procédé qu'elle suit est téléologique, dans l'acception la plus complète de ce mot, puisque, dans chaque machine, elle cherche à montrer le but des dispositions adoptées. Ses classifications sont basées sur des principes aussi généraux que possible. Aujourd'hui, en raison du nombre excessivement considérable des machines existantes, il n'est plus guère possible d'en donner une description complète et d'établir, par suite, une science des machines véritablement générale ; on peut, tout au plus, arriver à les diviser en groupes.

D'un autre côté, c'est pour répondre à une nécessité particulière de l'enseignement qu'a pris naissance la science des machines, dite spéciale^ qui ne considère qu'un certain nombre de classes et les traite avec tous les développements désirables. Le plus souvent, cette science spéciale est, en même temps, théorique^ c'est-à-

* Cette dénomination est la traduction littérale de l'expression <c ma$ckinenlehre 9, qui sert à désigner, en Allemagne, la science à laquelle Poncelet a donné le nom de Mécanique induêiriclle.

dire qu'elle donne également la théorie des machines qu'elle décrit; nous voulons dire par là qu'elle analyse les forces sensibles qui entrent en jeu dans le fonctionnement de ces machines et les mouvements qui en résultent^ pour en déduire les conséquences relatives au meilleur mode d'utilisation de ces forces.

La science théorique des machines diffère donc essentiellement de la science descriptive, en ce qu'elle considère les machines comme œnnues^ au double point de vue de leurs dispositions et du but qu'elles doivent remplir, et qu'elle se borne à enseigner les propriétés qu'elles doivent posséder pour exécuter leurs fonctions de la manière la plus convenable. On voit, d'après cela, que la science théorique des machines peut être considérée comme l'équivalent de la théorie des machines. Aujourd'hui, en Allemagne, elle est, en général, bien étudiée et bien comprise, puisqu'on considère la machine elle-même comme l'objet et le but Gnal de cette science. En France, au contraire, les auteurs en sont encore, pour la plupart, à considérer les machines, d'une manière incidente, comme de simples exemples ou des cas particuliers des principes de la mécanique appliquée. On ne voit pas, dès lors, pourquoi l'on ne traite paSf avec les machines, toutes les autres applications de la méca^ nique. Lors même qu'en entrant davantage dans le cœur du sujet, on vient à traiter de V application de la mécanique a aux machines x>, comme l'a fait Pokcelet, on ne va pas encore, en principe, suffisamment loin, puisque, sous ce titre, on devrait étudier toutes les machines sans exception, ce qui n'a pas eu lieu, en réalité. C'est Redtenbacher qui, le premier, a fait disparaître la confusion qui s'était maintenue jusqu'à lui, en établissant, sur de nouvelles bases, l'enseignement de la construction des machines, lequel possède aujourd'hui, en Allemagne, une vitalité qui manque encore à l'enseignement français. En établissant la subdivision de l'étude des machines en difierentes sciences isolées, ou en ramifications d'une même science, Redtekbagher a rendu un service signalé, mais dont l'importance n'a pas toujours élô bien comprise par ceux qui l'ont suivi. Le mérite incontestable de cette innovation explique le succès qui accueillit le professeur, à son début, et l'effet d'attraction qu'il exerçait, de son temps, en Allemagne, sur tous les jeunes gens qui se livraient à l'étude des machines.

La science théorique des machines s'occupe, de préférence, des machines motrices, c'est-à-dire des machines à vapeur, des roues hydrauliques, des turbines, des moulins à vent, etc., ou, en se