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sur
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des roues calculée A raison
Je 100 kil.
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cenlirnèt:
Malles-postes.
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Diligences . .
Fouirons. . .
Chariots . . .
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Idem, . . . .
1 tii
Idem.
Établissez votre opinion quant à l’usure respective dune route par deux voitures, toutes deux tirées par quatre chevaux, l’une pesant deux tonnes (ao3i k ) avec des bandes de i pouces ( o m ,o5i .) , et l’autre pesant quatre tonnes ( 4o63 k ) avec des bandes de 4 pouces ( Q m , ioa ) ?^— » Mon opinion est que l’usure des routes serait dans chaque cas la même quant à l’effet produit par les roues , plutôt moindre probablement par la voiture portant 4 tonnes feur des bandes de 4 pouces, que par la voilure portant 2 tonnes sur des bandés de a pouces. Mais on doit sé souvenir que les deuxvoitures sont supposées tirées parlé même nombre de chevaux, et comme les chevaux tirant lé voiture de 4 formes doiventfaire de plus grands efforts qué ceux qui traînent la voilure de a tonnes , mon opinion est que l’usure totale de la roule serait plus grande par le passage de la voiture de 4 tonnes que par le passage dé*la voiture pesant deux tonnes. U ■ '
Comment la réponse que vous venez de faire serait-* elle modifiée par une augmentation Ou une diminution de vitesse de l’une ou de l’autre des voilures ? — Si la route sur laquelle les toitures sont conduites est dure,
solide et unie, je pense qu’il y aurait très-peu daugmentation de l’usure produite par les roues, résultant d’une augmentation dans la vitesse; mais si la route était inégale et raboteuse, il y aurait une augmentation d’usure , en conséquence de 1 impetus ou choc avec lequel les roues frapperaient la route après avoir passé sur les inégalités de sa surface , particulièrement si lés voitures n’avaient pas de ressorts. Mais soit que la route se trouve bonne ou mauvaise, l’usure causée par les pieds dés chevaux sera plus grande quand ils voyageront avec Une plus , grande vitesse; car un cheval de diligence’, qui voyage à raison de 10 milles par heure, travaille moyennement ayo milles par mois, et Use pendant ce temps environ 4 livres de fer; tandis qu’un cheval de chariot qui voyage à raison de 3 milles par Leure , parcourt a6 milles par jour, travaille quatre jours par semaine, parcourt moyennement 4ib milles danslemémeintervalle dttemps, et usera 4,8 livres de fer. Si le cheval de diligence parcourait la même distance , l’usure serait 6,6 livres , ce qoi excède l’usure du cheval de chariot de j. Ou pourrait apprécier delà même manière l’Usure relative produite par les roues des diligences efcdes chariots. '
Quel est l’effet des intempéries atmosphériques sur les routes ? — Les routes bien faites formées de pierre dure cassée et pure, placée sur une fondation solide , sont trèspeu affectées par les changetnens» atmosphériques. Les routes faibles, ou qui sont formées imparfaitement de graviers, silex, cailloux roulés, sans une fondation formée d’un paVage en pierre ou d’une couche de béton, sont au contraire très-affectées par les changemens du temps. Dans la construction des routes de cette espèce, ét avantr qu elles deviennent Kées et fermes , une grande partie dit sol inférieur se mêle avec J*q>ierre ou gravier, en raison de la nécessité de mettre le gravier en couches minces. Ce mélange de terre ou d’argile, daas les temps secs etchauds, ‘
se dilate par la chaleur et rend la route lâche et ouverte ; le résultat est que les pierres sont arrachées, et que beaucoup d’entre elles sont écrasées et réduites en poussière, ce qui produit une usure et une diminution considérable des matériaux. Dans les temps humides aussi la terre ou l’argile mêlée avec les pierres absorbe l’humidité, s’attendrit, et permet aux pierres de se mouvoir et de frotter les unes contre les autres quand elles reçoivent l’action des pieds des chevaux ou des roues des voitures. Ce frottement des pierres les unes contre les autres les use avec une rapidité surprenante et produit de grandes quantités de boue , qui tend à tenir la route humide , et , par ce moyen , augmentele mal.
Supposant l’usure actuelle d’une route représentée par 100 , et que seulement des diligences, fourgons et chariots ont passé dessus pendant une période donnée, dans quelle proportion estimeriez-vous les eflets, d'abord de l’atmosphère , secondement des voitures, troisièmement des chevaux ? — On ne peut répondre à cette question que d’une manière générale. Il n’y a peut-être pas deux lignes de route qui donnassent des résultats entièrement semblables. Les eflets dépendront beaucoup delà manière dont la route est construite, des matériaux dont elle est composée, du soin apporté à son assèchement, et si elle est dans un pays ouvert ou abritée par des arbres. Si la route est faite convenablement et dans un pays ouvert , l’altération due aux variations atmosphériques sera peu de chose comparée à l’usure actuelle causée par les roues des voitures et les pieds des chevaux, probablement audessous de îo pour cent pendant l’année. Tandis que sur des routes faibles , dans des pays argileux , chaque pluie relâche les matériaux dont la route est composée et cause ' une usure considérable, peut-être de 3o pour cent, ou même plu3 dans quelques lieux où la route est abritée par des arbres. Afin d’avoir quelque estimation moyenne de ,
l'usure occasioiiée respectivement par les pieds des chevaux et les roues des voitures , je me suis procuré les faits suivans. Les diligences qui vont entre Londres et Birmingham exigent cent chevaux moyennement pour conduire la voiture qui va et celle qui revient; les chevaux sont généralement ferrés par marché, à environ 2 schellings 6 deniers par cheval et par mois. Près de Londres, les chevaux sont beaucoup plus grands et plus lourds , et par conséquent exigent des fers plus pesans que ceux qui sont à 20 milles de Londres et au delà , jusqu'à Birmingham. Près de Londres , dans les districts où il y a du silex , l’usure des fers des chevaux est beaucoup plus grande que dans les lieux où il y a du quartz et de la pierre calcaire. A Stony Stratford, le poids des quatre fers d’un cheval de diligences est moyennement de 5 livres, et quand ils sont ôtés au bout d’environ 28 jours , ils pèsent à très-peu près 2 livres. Pendant cet intervalle de temps, le cheval parcourt 2Ô2 milles. A Towcester, Weedon et Daventry , le poids des fers neufs est d’une livre et demie chaque, et quand ils sont ôtés ils pèsent près de | de livre ; l’intervalle de temps pendant lequel ils sont portés est d’environ 3 o jours. Cela donnerait une usure de 3 livres par cheval en un mois ; mais si l’on » égard à la plus grande usure qui s’opère près de Londres , je pense que ce ne serait pas trop d’estimer l’usure à 4 livres par cheval et par mois , ce qui pour cent chevaux et dix semaines donnerait une usure de 1000 livres de fer. Les roues de derrière des diligences ont la plupart 4 pieds 8 pouces de diamètre, et les roues de devant 3 pieds. La largeur de la bande, comme je l’ai dit ci-dessus , est d’environ 2 pouces; et lorsqu’elle est neuve, l’épaisseur du fer est de ^ pouce. Ces roues durent de deux à trois mois , suivant l’état du temps, le travail et la qualité du fer ( il y a vingt ans elles ne duraient pas moyennement sept jours). Supposons qu elles durent maintenant dix semaines ; dans ce temps
1 épaisseur du fer est réduite au sixième , ce’qui donnerait 1 63,4 livres, ou 326,8 livres pour les deux diligences. Cela serait à 1 usure des fers des chevaux comme 326,8 esta iooo, ou comme i est à 3 , 1 4 environ. Maintenant si le mal fait à la route par les pieds des chevaux et par •les roues des voitures est estimé dans la môme proporlion , je crois que cela s’accorderait probablement avec l’eflet qui est produit; c’est-à-dire que le mal fait par les roues des diligences rapides est au mal fait par les chevaux qui les tirent comme i est à 3 en nombres ronds. L’eflet produit par des chariots et des chevaux allant lentement est difiérent. Un chariot tiré par quatre chevaux qui voyage régulièrement entre Londres et Daventry , à raison de 3 milles par heure, est conduit par i 5 chevaux. Le chariot pese a 5 quintaux , et porte moyennement 6 y quintaux. Les roues de derrière ont 4 pieds 8 pouces de diamètre, et les roues de devant 4 pieds. La largeur des roues est de 6 pouces; elles sont presque droites, mais non cylindriques. La bande en fer, neuve, pèse sur les roues de devant 285 livres , et sur les roues de derrière 3 g 6 livres, en tquldai livres. Quand on Tôle, son poids est pour les roues de devant i44 livres , sur les roues de derrière 168 livres , en <out 3i2 livres; usure en cinq mois 3 og livres. Le nombre de milles parcourus pendant ce temps est 6 o 48 . Les fers rais aux chevaux employés à conduire ce chariot pèsent neufs de 2 livres 7 à 3 livres chaque; la moyenne d’un grand nombre donne 2 livres | , et lorsqu on les ôte une livre ~. lls durent de quatre à six semaines, suivant le temps et l’état de la route; mais nous pouvons prendre cinq semaines comme un terme moyen, et l’usure pendant ce temps pour chaque cheval est 6 livres ; et pendant quinze chevaux pour 5 mois , ce serait 36 o livres. La proportion dans ce cas serait comme 3 og à 36 o, ou comme 1 à 1,16, ou presque comme 1 à j. Sur les roules en général, je dirai que la proportion de
la nuisance sérail comme il- suit lorsqu’elles sont parcoù-
rues par des diligences rapides :
Intempéries atmosphériques ............ *‘o
Roues des diligences . ............... 10 . <. .. ,
Pieds des chevaux qui les traînent. ........ 60
Et quand elles sont parcourues par des chariots :
Intempéries atmosphériques.. . . , . v . , ,V‘ »o /. Roues des chariots.. . « < - . 35,5
, Pieds des chevaux qui les traînent. ..... .< 44,5
., ! • ino • •
Quel est l'effet du passage des diligenceset des chenaux» d’où et dans quelle proportion le mal et la dégradation proviennent-ils ; l’écrasement des matériaux , leur usure actuelle, leur déplacement? — Si les roues des voitures sont construites • convenablement et cylindriques, le frottement et par conséquent l’usure seront peu considérables, et il n’y aura pas de mal résultant du déplacement des matériaux, excepté celui qui peut provenir de ce que quelques pierres de la surface auront été arrachées quelquefois par les pieds des chevaux dans les pentes rapides lorsqu’ils sont obligés d’exercer un grand effort pour monter une pesante, charge. Quand les pierres sont ainsi jetées sur une surface, dure et solide , les roues des voitures pesantes les écraseront , et causeront un dommage beaucoup plus grand que celui qui résulte de l’usure actuelle des roues passant sur la surface. Si les routes sont faibles ou élastiques, et fléchissent ou cèdent sous la pression des roues, les parties dont elles sont compo-» sées se meuvent et frottent l’une contre l’autre , ou peutêtre se brisent par l’action que de pesantes roues exercent sur elles. Sur des routes de cette espèce je conçois que le mal causé par des voitures à vapeur serait beaucoup plus grand en proportion du mal causé par des voitures légères tirées par des chevaux, qu’il ne le serait sur des
routes fermes et solides. Dans une occasion où I on a fait une expérience exacte, l’usure a été trouvée de 4 pouces de pierre dure lorsqu’elle était placée sur un fond d’argile humide, tandis qu’elle n’était pas de plus d’un pouce et demi sur une fondation sèche et solide ( formée comme cela est décrit dans le rapport du select commitee on'the Holyhead road , du 3o mai i83o), ou sur un fond en pavé , dans une partie de la même roule sujette au même passage. Sur la route d’Higbgate Archway, mentionnée ci-dessus , l’usure annuelle ne parait pas être de plus de i pouce et demi ( om,o38 , en épaisseur. Et comme cette route est très-peu affectée par l’humidité, à cause de sa construction particulière et du soin apporté à son assèchement, j'attribue la presque totalité de la diminution des matériaux à l’usure actuelle. Sur beaucoup de routes où les côtés sont faibles, il y a un grand mal résultant de 1 écrasement des matériaux, particulièrement par l’action des roues des chariots. Dans les temps de gelée les routes faibles souffrent très-fréquemment plus en un mois que dans tout le reste de l’année. Dans ces cas le mal est causé par les roues des voitures et non par les pieds des chevaux.
Si 3o livres ( 1 4w ) suffisent pour tirer une voiture de ai quintaux 8 livres •( 1070k ) , sur une plate-forme de niveau où il y a peu de frottement , et si 266 livres sont nécessaires pour faire monter la même voiture sur une pente de 1 sur 10, la pression dans un cas étant exactement le poids delà voiture, 21 quintaux 8 livres, quelle serait la pression sur la route en pente ? — Comme la pression sur l’horizontale est à la pression sur le plan incliné comme la longueur du plan est à sa base, nous
avons cette proportion \/ b*+p* : b : : W : — i=la
pression sur le plan. Dans ce cas , W = a36o, b = 10 ,
p = r ; ce qui donne
\Vb 2360 x «O
livres, ou 10, 5 livres moins que la pression sur l’horizontal.
Prenant 20 milles dans le voisinage de Londres , il paraît que i5o livres (68 k )e^t la force moyenne actuellement employée pour tirer une voiture de 21 quintaux 8 livres ( 1070*) , comprenant les pentes; la force requise pour tirer une voiture de 4 a quintaux 1 6 livres serait moyennement de 3oo livres , et ainsi de suite en proportion ; le plus grand eflort de traction de la voiture étant 343 livres, quelle serait sur la même route la force requise pour tirer une voiture pesant 4 tonnes ?— Il ne s’ensuit pas , parce qu une voiture est deux fois aussi pesante qu’une autre , que son tirage serait deux fois plus grand. La résistance provenant de la gravité sur les pentes , considérée abstractivement , serait double ; mais cette partie de la résistance qui provient du frottement et de la pénétration des roues dans les matériaux de la surface , dépendra de la construction de la voiture, des roués , et des diverses espèces de routes sur lesquelles elle est tirée. Pour reconnaître le tirage moyen d’une voiture pesant 42 quintaux 16 livres sur la route dont il est question , je conçois que le frottement de la surface , ou la résistance opposée au mouvement de cette voiture , devrait être déterminée sur chaque espèce de routes dans les limites indiquées , et alors* connaissant les pentes et 1 ellet de la gravité sur chacune , le tirage moyen pourrait être déterminé si on se servait de la même voiture et des mêmes roues , mais chargée de manière à produire 4 a quintaux 16 livres. On pourrait probablement le calculer assez exactement d’après la table suivante d expériences , que , comme elles peuvent être utiles dans la recherche dont il s’agit , je demande la permission de déposer. Mais on doit
se rappeler que, les' proportions données dans cette table, entre l’augmentation du poids et l’augmentation du ti^ rage, ne seront pas les mêmes sur chaque espèce de route. Pour répondre à la seconde partie de la question , il serait nécessaire de connaître l’inclinaison de Ja pente sur laquelle le tirage de la voiture pesant 21 quintaux 16 livres était de 343 livres ; et aussi de connaître le tirage du. chariot de 4 tonnes sur l’horizontal; niais alors même il pourrait y avoir une différence provenant de la construction de la voiture et de la situation de son centre de gravité.
Table d’expériences faites le 28 janvier 182g, immédiatement après un prompt dégel ; la boue avait au moins un pouce et demi ou deux pouces d’ épaisseur sur la route.
1 tics [ plans.
CUJLfIIOT VIDE
pesant i tonne.
CNE DEMI-TONNE
dans le chariot.
CNE TONNE a quintaux dans le chariot.
en descend.
eu montant.
en descend.
en montant.
en descend.
en montant.
io5
.io5
io5
io5
Les inclinaisons et les longueurs des pentes n’ont pas été prises dans le temps , mais on pourrait encore le faire si le comité le jugeait nécessaire, les points extrêmes étant bien fixés.
Expériences faites sur une plate-forme horizontale en janvier 182g.
POIDS
du chariot et de la charge en livres.
ronce nécessaire pour le mouvoir en livres.
