Tbnivton - ouvrage dti

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de température des coussinets, et fonctionne dès lors comme les huiles liquides.

Les qualités des huiles dépendent:

i' De leur pouvoir réducteur du coefficient de frotlement.

2° De leur viscosité lorsqu'il s'agit de grandes pressions ; il y a lieu de remarquer que celte propriété ne dépend pas nécessairement du poids spécifique.

3' De leur résistance à l'oxydation, les huiles végétales surtqut sont .siccatives à divers degrés, l'huile de lin doit être rejetée.

4° De l'absence d'action chimique sur le métal, les huiles minérales sont exemptes de ce défaut, les autres huiles peuvent être fortement acides, soit qu'elles n'aient pas été bien débarrassées de l'acide sulfuriqae qui a servi à les raffiner, soit qu'elles renferment des acides gras ; celles qui en sont purifiées se nomment liuileB neutres, et sont recherchées pour le graissage.

8° De l'élévation du point d'ébullition et d'inflammation.

6° De l'abaissiment du point auquel elles se congèlent.

L'expérience a démontré que les acides gras libres sont impropres au graissage, et qu'ils détériorent les surfaces ; les huiles acides, après avoir servi au graissage, renferment à l'analyse une proportion notable de cuivre, provenant du bronze des coussinets; il importe donc de ne faire usage que des huiles neutres.

Pour les organes baignés par la vapeur à haute pression, on n'emploie plus que les huiles minérales ; les huiles végétales et les corps gras d'origine animale, ont sous l'action de la vapeur, la propriété de se dédoubler en mettant en liberté leur acide gras, qui attaque les parois métalliques. '

38. — Mode d'application du graissage. — Le mode d'application de la matière lubrifiante à une grande influence sur le frottement. D'après les expériences de Beauchamp-Tovtrer et de Goodmann (S6), les paliers graisseurs dans lesquels l'arbre tourne dans un bain d'huile, seraient préférables à tout autre système, le graissage au moyen d'un godet à mèche est dispendieux et peu efficace.

Pour un coussinet très chargé et dont la pression s'exerce toujours

dans le même sens, il est nécessaire de pratiquer des canaus pour permettre à l'huile d'arriver en tous les points de la surface de contact.

On a remarqué aussi que les coussinets épousant complètement la demi-circonférence d'un tourillon s'échauffent beaucoup plus vite que ceux qui sont évidés latéralement, et qu'on emploie couramment pour les fusées des essieux de wagons (fig, 21): dans ces derniers la projection ab, de l'arc de contact, descend jusqu'à 0,7 du diamètre d, du tourillon^ ^'i- *^

certains constructeurs {fratiquent un évidement an^ogue, quoique moins prononcé, dans les coussineti> des transmissions; quelquefois, l'évldement est pratiqué dans le pivot, lorsque le mouvement de rotation n'a qu'une ampli- " i'-i'^^^^i''.

tude faible, U en est ainsi dans les articula- ' "-^t^^O^-

tiona de pied de bielles des machines de Por- '^^^^"^ "~~

ter-Allen (flg, 22); l'évidement a encore pour but, ici, de prévenir i'ovahsation. , '''*' ^

g II.

Dn FHOTTEUENT DES LtQDUlES SUR LES SOUDES.

33. — Le frottement de l'eau sur des parois solides de diverse nature a fait l'objet des recherches des bydrauliciens ; sa connaissance estindispensable à l'élude du mouvement de l'eau dans les tuyaux de conduite et dans les canaux découverts ('). Il est essentiel de remarquer toutefois, que les expressions admises pour mesurer soit la perle de charge, soit la perte de pression dans les tuyaux, ne permettent pas de trouver l'action s'exerçant réellement entre le liquide et la paroi, car ces expressions tiennent compte d'un phénomène plus complexe, celui du frottement des couches successives l'une sur l'autre, depuis la paroi jusqu'au fllet le moins relardé par leur action.

Le frolteraent du liquide sur la paroi, tel qu'il s'exerce sur certaines

1. Voir ponr ces leohsrcbes Je Traité df Hydraulique de Breaae et la bibliofrraphie fort complète indiquée par 31. Hatou de la ûonpiltiëre. Cours de Machines T 1 . 71.

pièces de machines, mobiles dans l'eau ('), ou sur la carène des navires, a surtout été étudié en vue de la propulsion; les expériences les plus anciennes que l'on connaisse sur ce si^et sont celles entreprises à Londres par le colonel Beaufoy à la an du siècle dernier; le vice-amiral Bourgois en a tiré la formule

E = (0,06 V -t- 0,11 V) S R étant la résistance, en kilogrammes, V la vitesse, en mètres par seconde, S la surface mouillée, en mètres carrés.

Beaufoy n'avait opéré que sur des surfaces en bois, et la formule cidessus se rapporte à du bois raboté et peint.

C'est à W. Fronde que l'on doitles expériences les plus précises sur le frottement de l'eau en mouvement sur diverses surfaces ; le fi\)ttement par mètre carré est donné par:

R = ASV"

A étant un coeMcienl qui diminue peu à peu lorsque la surface mouillée est plus longue dans le sens de la vitesse de l'eau, et dont la valeur est donnée par le tableau.

S est la surface en mètres carrés.

n augmente de 1,83 à 2,06 en passant d'une surface très unie à une surface rugueuse.

de W.FrimU

B0BFACB

VA.KUBB

DR A, SnttPACB AYANT :

NATUBK DE LA

l5-'00de loDg

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Enduite de vernis

FeuiUe i'étùn

Calicot

Bablefia. . •

I, machines serrant à déplacer les fluides n" 130. Paris.

Enfla, M. Unwin ('), au moyen d'un appareil fort ingénieux (50), a trouvé, pour des disques tournant dans l'eau, que la formule de Froude se vérifie, le coefScienl A et l'exposant n prennent les valeurs suivantes, lorsque l'on transforme les mesures anglaises en mesures métriques:

Expériencet de M. Utnoin

ITATDBK DE LA BUB^ACK

Fonte peinte

Fontepainteet ventifr

SnrfAce oonverto da sable fia ... .

Surface oooTerte de gros sable . . .

34. — Le frottement entre les liquides et les solides ne dépendant pas de la pression, il est possible, dans certains cas, de réduire notablement la résistance au mouvement au moyen de dispositions inventées par Girard, et qui ont pour but de substituer le i^ottement du liquide sur solide, à celui des solides entre eux ; on y parvient en maintenant, entre les faces en contact, une nappe d'eau très mince, refoulée sous pression. On a pu, de cette manière, rendre possible le fonctionnement de lourds arbres verticaux (*) au moyen du pivot hydraulique (Sg. 23); l'arbre porte à sa base un plateau d'une certaine étendue, reposant sur un plateau âxe, qui reçoit à son centre l'eau refoulée par une petite pompe (*); on pourrait évaluer le frottement en se servant des coefficients de H. Uawin, au moyen de amétliode qui sera exposée plus loin (48),

Fig î3 ■

1. Minuia qf Proctidiiig» o/the ïnetitniion of Civil Engineert. Vol. LX,XX.

2. Les étages des fiiatnres étaient commaudëa antrefoia par âne ligne d'arbres verticale doonaat le monvemeat aux arbres secondaires par des roues coniques ; !e poids de l'arbre vertical chaîné de ses nombreases roues de traasmissioa étant fort cmsidénble, le fonctionnement da pivot était souvent défectueux ; les tnosmisBtOQS sont aiyoard'bni disposées autrement.

3. Pour le Pimt h]/dravîique de Qirard, V. Annengand, Vîgnoledea mécaniciens p. 139.

35. — La réduction de résistance obtenue par ce procédé est si considérable, qu'on a songé à l'employer pour éviter la résistance au roulement. Le chemin de fer hydraulique, dont l'idée, reprise récemment, remonte également à Girard, comporte en eflfel, outre le mode propulseur, un système de patins glissant sur l'eau, remplaçant les roues des véhicules ordinaires.

Des difScuItés pratiques presque insurmontables empêcheraient sans doute la réalisation du système en grand, mais on a pu (') établir une courte ligne d'essai dont le fonctionnement a justifié les prévisions de l'inventeur.

La âgure 2i représente les patins de support employés, la face qu

Kg. !1

porte sur le rail plat est rectangulaire, et entourée de cannelures, dontle but est de préer de fortes pertes de cliarge à la sortie du liquide, c'està-dire de diminuer le débit de la fuite, pour une même pression sous le patin; la pression est d'environ 4 kilogrammes par centimètre carré.

Girard a aussi proposé de substituer l'air comprimé à l'eau sous pression; le coefficient de frottement est incomparablement moindre pour l'air que pour l'eau, à égalité de pression, mais le volume beaucoup plus grand, débité pour un même intervalle entre le patin et le raQ, serait un obstade à son emploi.

U n'est sans doute pas permis d'appliquer à une lame d'eau de moins d'un millimètre d'épaisseur les coefficients de Froude et de Unwin (33), et de nouveUes expériences devraient être entreprises à ce sujet, sinon il serait possible de calculer la résistance à vaincre pour entrainer les

1. Exposition oniTeraelle de Puis. Notice »w U chemin de fer glittatU. Fuis. Imp. Cabuson - 1889.

charges sur le chemin de fer glissant; à la pression effective de 4 kilogrammes par centimètre carré, la suiface de patin correspondant à une tonoe de charge est

et l'on obtient, pour la 'résistance à différentes vitesses, dans le cas de la fonte:

KfeTRBS PAR BICONDB

xilosAtbib a l'hivrb

PAK TONNX DU OBAKOE

Ces résistances sont, en effet, de beaucoup inférieures à celles qu'opposent au roulement les véhicules les mieux construits, sur les lignes ferrées en bon état.

Résistance au boulement.

36. — Cette résistance, qu'on appelle parfois improprement: frottement de roulement, se manifeste à la génératrice de contact de deux pièces qui roulent l'une sur l'autre, et provient de la déformation très légère qui se produit dans le voisinage du point d'appui; ainsi, dans le cas d'un cylindre de poids P, roulant sur UD plan (flg. 25), la déformation, tant du cyhndre que du plan, occasionne une résistance qui peut être vaincue par l'effort T, parallèle au plan.

Les expériences sur la résistance au roulement ftg. a

D.gitizedbyGoOgle

sont peu Domëreuses. Coulomb à trouvé qu'elle peul être donnée par la formule

T et P sont les forces exprimées en kilogrammes, et D est le diamètre du rouleau en mètres ; le coefficient A dépend de la nature des surfaces, les cylindres avaient de 2 à 6 pouces de diamètre, le plan de roulement était en bois de chêne; A prend les valeurs suivantes:

Boole&u en bois de gaïftc.

L'équilibre exige que l'on ait (fig. 26),

T X «* = PB ou, très approximativement :

On voit que le coefficient A, de Coulomb, a pour valeur la dislance B, comprise entre le point d'application, C, de la réaction, et la verticale passant par le centre du rouleau (S serait ainsi constant pour des rouleaux de divers diamètres, ce qui est peu vraisemblable).

Nous empruntons au Traité des Mécanismes, de M. Ualon de la Gcfupillière, les valeurs de S généralement admises

HâTCEK

S, EN UËTBBS

DU KODLKAH