THÉORIE DU TÂGHTGBÂPHE 6(>BEL
263. M. Gôbel, deDarmst&dt, e$t Thlventeur cPun tachygraphe destiné à mesurer la vitesse des trains qui circulent sur leaoheiqlBS de fer. L'appareil, qui est pUcé^sur la locomotive, se cjompose essentiellement d'une clochemétallique, renversée àlaf{LÇpn (l'un gazomètre dans un bain de meridure. Le fond supérieur de la cloche est percé d'un trou. Ijn tube, débouchajot s<îus la cloche, y iïyecte d^ l:air pris dans T^atmosphëre par une pompe asip^rânte ^t imUMl^^m^-^ nœuvrée à l'aide d'une courroie par l'upe dbes xoue^.de.lailQCamotiySe. Plus la vitesse s'accélère, plus les coups de piston sont précipités, et plus la cloche se soulève, ^-eoaç^t ^^mc que le soulèvement de la cloche donne une sorte de me^re de la vitesse àe la marche.
Soit MN la cloche, renversée dans le bain de mercure AA'; F est l'c^ifice ipari lequel l'air doit s'éehap]>er ; M est le- tube d'aRïetrée de
f air. Si ]»est k j^resèioa de cet ai^ aous la cloche/ 1^ merèttre suWi'â à Ttûtétient une dénivellation' qui amënei-a Son niveau eh <i pendant que le nivéati extérieur montera en A.
Appelons P le poid^ de la cloche ; R te. rayon moyen de sa par9ii cyrm-
drique; . . • . v
2e l'épaisseur du métal de cette même par^îii '}
ç le'poias»«péc'ifiqtae4lu mereuve^; • Pj tâ^'pree^îôli atmosphérique par tïnitéctesurfece; LackK^ sera en éqràlJbre sous Fàetlbn dei son poids, des pressi«w, imiSri^ure et ^térièurè, et sôus te ptésiAM exercée parle
mercure sur la tranche 4P 1* cloche en BB'. Appelons encore Ar, i/ et z les cote*?' de iiiveau-du sothmét '(Je là dtochei ,-étt merrofeieiité* rieur, et du mercure intérieur au-dessus d'un plan PQ de comparaison horizontal, et h la iauteiw'. MB.-L^a sous-pression du mercure sur la tranche inférieure sera, par unité de surface, égale à 4*0 +'f î><C»»4*^«'l>o'+«[lf T-^rTT/kW^3\,,+rfli(iÏj— ffi + ,et , on
relation linéaire entre les variables x^yetp. - -,.
La pression p intérieure est dpnnée par la colonne AG de mercure. On a donc ' '^-
< «Il
Nous aurons-une iTjoisième équationen- exprimant que, quelle que soit la hauteur ae la (floche, le volume dù^nercure ireste constant : Q et û' désignant les sections annulaires auxquelles s'appliquent les hauteûrâ i et y, ôh- aura, appelilni S*'l6'v<flâmè' do oiercùre^
Entre ces trois équations linéaires eixp, Xj y et r,<>rt'![^rtt'ôHaliner y et z; Téquation finale sera-une^ relation linéaire entre p et a?, de la forme ' ^
c.'e3tv-à-d\re,que Ja pression intérieure croit proportionnellement à la course verticale de la cloche. '•'" '
Par tour de roue, la pompe injecté sous là cJIocIm! tin vblîlffie V
d'air pris à la pression p^l, ou un poids d*air égal à -^; cepoidrf
est rècmcilè à la pression p, et doit^ôtr^ évacaé d^is l^^ip^e,teffip:^ que îotifidé'Fi pour qUe la pression se/Ooq&ervçj^J; quç ^ cjoche i-este
.immobile. Si 9 est la durée du tour de rouef, 4^'esti le tbld^û'^fw qui doit être évacué par seconde, avec une Viteàsé ti ^i^^ ^7 8g^4i^-jp'*-
DU TACHYGRAPHE GOBEL. ^^^
Le poids D est \çi le poids spécifique moyen correspondant à la prèssfort 'miïî«iBiô tfii^iiKOB wr*)dpf)p,Uf==.TT^îp7A.PV,par^^pite ^ ^
-,,.' '•t\ : nf^ ( )U ,'îj.[(; |;[,'h >(•-'., ■! -'' , ."•♦î*i »"(,' •»! • l'i'j'd iJ' tM .in'iji
', V P ~^~ Po " ■ • I
Le v(Jluliïè ëcoul» twii^ uïfité ase'teTap3-<at:v««H*.MPftaW>d«*t tol^ section et m le coeffièîènï âie'C^JHtVa^i^ooi«eivoitt^tle^i(^l»ll■lp^Jf8«sion ffloyèiitiiî ^^»re(>rë9eftte-«ù4)oW8 égaj à. «»«,«> ^^) et par conséquent on a a, : y. ,x -■.!'!■••"■ • - 1' •.;..•,■ ..i;.:)'- ' t,-,>j;/.-
m*.li -^g K5 .
OU bien, en remplaçant uï»r«i viieufi ^t opérant les réductioM,
^P'-timofa + f^lV/ÂK^^^'V 1 7'<-iy^^ V(p+Po)(p-p«)--
'. ' • . .•[ 'j,' ' ^ - ('' ,-• /m: >•*• '., 'il".-' '" '«"' ••" " •! *'iî' -'^vV'- ' ' '. '
Si r e?l-ift-.K>y(W dftwJefliçnt, a^, ^.'W.q'^i «l^t.la pompe en mouvement, la vitesse v du Ui^Ja est;^; w en déduit ^ = -^, et
ou bien ., t.-.. ai r» . r
w=i AV(P + Po)(P— Po)»
^ étant unciefficient'constant. Remplaçant ppc-n- si valeur ait + 6, ^<.Pi:Bavja^:+fr,,Qn a en définitive
•••fttfé'fel la^bi de fe graduation qu'il feu4r^r40tcoawe, dans ' iVfp-feï t^t qlie' l'éïé.ation- de 1« docile pâi, f^U'e ^mlir:^ la /^,^,rpl, vate; A..çette loi hyperbolique, M. Gôbel a substitué ^rSatiori une loi linéaire qui est assez exacte f o«r les va- S^y-% ^>y)W,El^ e,t en défaut poar les petues va-
teore,' parce qaé Jiii substitution ^e la loi
àJa'loi
," = Bp
entrasbè dé gravés erreurs lorsque p est très voisin de p^^. AJgébri-
qtiement \^ substitution serait d'autant plus exacte que ^ çstplus
grand pjtr. rapport ^ p^, puisque le! facteur A/l — (~) converge
vers l'unité à mesure que p augmente. Mais dans le 009^ 4ea. gi^^des vitesses et des grandes pressions p, les . circonstances calorifiqaes, dont nous avons fait abstraction, prennent une importance capitale^ et la formule cesse d'être vraie. En résumé, letachygraphe, avecsa gfadtiatlan, ne convient qu'aux vitesses moyennes4 Li'affMfcreil est soctniis à- une autre cause d'erreur, provenant des glissements de la courroie (piî conduit la pompe.
V%, lo'l.
TKAYAIL DES MACHINES 80lrt?rtA?STÊS. "
2GA. Soit P le piston de la machine soufflante. Nous supposons
qu'il .s(Ht animé d'uir moavement al teroatif entre Ie$ positions fâxtrômes A^ 6, el As B^. Le piston, en marchant de droite à gaache, puise Tadi* diras un .réservoir ,£ où te pression pj est supposée constantç, et dans sa marche rétrograde, refople cei urdans un autre.réservoirK'O&la
pressioncanât^pte^eat f^.
"■ pixrCi'Ciîiil ■'
Les soupapes S et S, sont disposées de telle sorte, que lemouvemcot du gaz ne soit possible que dans le sens qu^on vient d'indiquer.