CHAPITRE XIII

DE LÀ FACULTE d'iNVEKTEB DES MACHINES.

153. La faculté d'inventer et de combiner des moyens mécaniques ne paraît pas être un talent bien rare ou bien difficile à acquérir, si Ton en juge par cette quantité d'inventions de toute nature qui apparaissent chaque jour. Une imagination vive fait multiplier les inventions par certains esprits curieux, ayant une notion très imparfaite des principes des sciences. Elles sont sans bases sérieuses trop souvent et portent sur des détails sans valeur et non sur un principe nouveau, permettant d'utiliser un progrès scientifique. Parmi cette multitude immense d'inventions, un grand nombre, parmi celles de quelque valeur, ont échoué par l'imperfection des premiers essais ; mais bien des inventeurs , après avoir surmonté les premières difficultés mécaniques, n'ont pas réussi par le défaut de soins convenables dans la coordination et la direction de diverses opérations de détail.

C'est ce qui explique comment, avec cette faculté si

répandue de combiner des machines, les exemples

de belles combinaisons mécaniques sont excessive-

ment rares. Celles de ces combinaisons qui nous frappent d'étonnement par la perfection de leurs effets et la simplicité de leurs moyens doivent être classées au nombre des créations les plus heureuses du génie de l'homme.

154. Produire des mouvements, même d'un genre compUqué, pour faire agir convenablement un outil, n'est pas une chose difficile; la théorie propre à les fournir est aujourd'hui complète, et on peut dire que l'invention de l'organe opérateur, de l'outil, entraine celle de la machine. Quant à l'exécution pratique, si la machine dont on s'occupe n'exige que l'application d'une force ordinaire, on peut la construire tout entière sur le papier, sans grands calculs, et juger d'avance de la force convenable à donner à chacune de ses pièces, aussi bien qu'au bâti qui la porte; on peut même juger ainsi de son plus grand effet, bien avant l'exécution d'une seule des pièces qui la composent. Il est constant que toutes les inventions de détail, tous les petits perfectionnements doivent se faire sur les dessins de la machine projetée.

i 55» D'un autre côté, il existe certaines particularités qui dépendent des propriétés chimiques ou physiques des matières employées, et pour lesquelles un dessin est parfaitement inutile ; alors il faut nécessairement recourir à des expériences directes. Supposons, pai* exemple, qu'il s'agisse d'une machine destinée à graver des lettres sur des planches de cuivre au moyen de poinçons d'acier; tout le mécanisme néces-

saire pour mouvoir à certains instants, et mettre en contact immédiat les poinçons et la planche de cuivre, est du ressort du dessin, et la machine proprement dite peut être disposée sur le papier. Mais on peut craindre avec raison que la bavure qui se produira autour de chaque lettre par l'effet du poinçon n'empêche la lettre voisine de venir également bien ; ou encore on peut craindre que cette deuxième lettre ne défigure la première, si elle en est trop voisine. Enfin, quand l'un et l'autre de ces inconvénients n'auraient pas lieu, les bavures venues au poinçonnage pourraient nuire à la netteté des gravures tirées de la planche de cuivre. La planche elle-même, n'ayant qu'un côté couvert de caractères, pourra s'altérer dans sa forme, par suite de l'inégale condensation de ses molécules, de sorte qu'il sera très difficile d'en obtenir des épreuves correctes. Ce sont là des questions qui ne peuvent être décidées au moyen du dessin : l'expérience seule peut en donner la solution. On a donc fait des expériences à ce sujet, et l'on a trouvé qu'en tenant les côtés du poinçon bien perpendiculaires à la face de la lettre à graver, il ne se produisait qu'une bavure insensible dans le poinçonnage ; qu'en gravant à une profondeur bien suffisante, la forme des caractères gravés, même très voisins l'un de l'outre, ne subissait pas d'altération; que les petites bavures pouvaient être enlevées facilement; et enfin qile la surface de la planche ne devenait pas gauche par la condensation du métal, et était parfaitement disposée pour le tirage, après avoir été gravéci

156. Quand les dessins sont achevés, ainsi que les expériences préliminaires, dans le cas où elles sont nécessaires, le second pas à faire est l'exécution de la machine. Ceux qui font des inventions de ce genre ne peuvent se graver trop profondément dans l'esprit cette vérité bien reconnue, que pour réussir dans un essai de machine nouvelle, et surtout sans se jeter dans de grandes dépenses, il est très important d'exécuter des dessins parfaitement exacts de chaque partie de la machine qu'on veut construire. Avec des dessins bien détaillés, l'exécution pratique n'est plus qu'une tâche aisée, pourvu qu'on soit muni de bons outils et qu'on adopte des méthodes de fabrication telles, que la perfection de la pièce fabriquée dépende moins de l'adresse personnelle de l'ouvrier que de l'exactitude des procédés qu'il emploie.

157. Les causes de non-réussite dans cette seconde partie de l'opération proviennent généralement des erreurs faites dans la première. Pour ne pas entrer dans trop de développements, nous dirons que ces erreurs tiennent ordinairement à ce qu'on n'a pas assez réfléchi que les métaux n'ont jamais une rigidité ni une élasticité parfaites. Ainsi un cylindre d'acier de petit diamètre ne peut être considéré comme une tige inflexible, et doit être supporté d'espace en espace, si l'on veut qu'il remplisse la fonction d'un axe parfait. De plus, on ne peut faire trop d'attention à la force, à la rigidité du bâti qui porte la machine. On doit toujours se rappeler qu'une addition superflue de matière aux parties fixes, n'a pas le

INVENTION DBS MACHINES. 133

même inconvénient qu'une augmentation dé poids dans les parties en mouvement, puisque, dans ce dernier cas, la force vive possédée par ces parties se trouve modifiée par cette addition. La rigidité du bâti d'une machine présente un autre avantage. Les coussinets ou les supports d'un arbre de rotation, une fois placés en ligne droite, resteront toujours ainsi placés si le bâti reste rigide ; tandis que s'il éprouve une altération dans sa forme, quelque légère qu'elle puisse être, la machine éprouvera de suite un frottement considérable dans ses mouvements. Cet effet est si universellement reconnu dans les localités où sont réunies nos principales filatures, que, dans l'estimation de la force nécessaire pour faire marcher une nouvelle fabrique, on compte qu'on peut économiser 5 pour i 00 sur la force de la machine quand le bâtiment est à l'épreuve du feu. Cette économie considérable tient à ce que la solidité d'un bâtiment à l'épreuve du feu prévient tout dérangement dans les coussinets des arbres ou des longues communications de mouvement que fait mouvoir la machine, et détruit ainsi une cause importante de frottement.

1S8. Il serait bien inexact de penser que l'essai d'une nouvelle combinaison mécanique peut se faire avec un assemblage de pièces grossières et imparfaites. Si l'expérience vaut la peine d'être tentée, elle doit l'être avec toutes les ressources que peut offrir l'état actuel de la mécanique ; car un essai imparfait peut faire rejeter une idée qui aurait semblé praticable, étant mieux exécutée. Au contraire, quand une bonne

exécution a assuré une fois le succès de l'idée première, il devient aisé de déterminer le degré de perfection nécessaire dans le travail, pour que la machine remplisse complètement Tefifet désiré.

159. C'est par suite de cette imperfection des premiers essais, et du perfectionnement graduel de la mécanique pratique, que des inventions essayées et abandonnées à une certaine époque ont réussi parfaitement plus tard, lorsque l'art de la construction était plus avancé. L'idée de l'impression au moyen de caractères mobiles s'était probablement présentée aux anciens, qui savaient obtenir des impressions avec des blocs de bois ou avec des cachets. Ainsi, dans les fouilles de Pompéi et d'Herculanum , on a trouvé, parmi d'autres instruments, des espèces de timbres formés d'une seule pièce de métal, et présentant un mot composé de plusieurs lettres. Séparer ces lettres, et les combiner ensuite de manière à former d'autres mots et à imprimer un livre, c'était une idée naturelle et qui dut infailliblement se présenter à plusieurs personnes; mais elle dut être rejetée immédiatement par les mécaniciens les plus instruits de cette époque; car alors aucun ouvrier n'eût conçu la possibilité de fabriquer plusieurs milliers de morceaux de bois ou de métal aussi parfaitement semblables, et susceptibles d'un arrangement aussi régulier que les caractères employés dans l'imprimerie. Le principe sur lequel est fondée la presse de Bramah (la presse hydraulique) était connu cent cinquante ans avant que cette machine ne fût exécutée ; mais en supposant

INVBNTION DES MACHINES. i35

que Pascal qui découvrit cette loi physique eût songé à ses applications, la mécanique pratique était alors dans une telle enfance, qu'il aurait dû promptement y renoncer , et qu'il n'eût pu espérer sérieusement appliquer ce principe à la construction d'un instrument destiné à produire des pressions très considérables.

De ces considérations résulte cette conséquence, qu'au bout de longues périodes de temps pendant lesquelles on a perfectionné l'art de construire les machines, il est bon de reprendre des essais tentés auparavant, et qui n'ont pas réussi, quoique fondés sur des principes raisonnables, mais qui n'étaient pas réalisables avant la découverte des nouveaux éléments qui viennent la rendre exécutable avantageusement.

160. Quand les dessins ont été faits convenablement, quand la machine a été bien exécutée, quand le produit qu'elle donne possède toutes les qualités prévues, l'invention peut encore ne pas réussir, ou, pour m' exprimer clairement, elle peut ne pas réussir commercialement parlant ; c'est ce qui arrive le plus souvent quand le produit fabriqué coûte plus avec la nouvelle machine que parles procédés déjà connus.

16i. Quand la machine nouvelle ou perfectionnée qu'on veut construire doit servir de modèle pour un nouveau système de fabrication, il faut examiner avec le plus grand soin les* dépenses qu'elle entraînera, avant d'entreprendre sa conslruction. Cette évaluation est toujours très difficile à faire dans tous les cas ; mais plus le mécanisme nouveau se complique, moins

436 INVENTION DBS MACHINES.

la tâche est aisée ; et quand il comprend une grande complication et une grande variété de détails, cette tâche devient tout à fait impossible. On estime en gros que pour construire une seule machine sur un nouveau modèle, il en coûte cinq fois autant que pour la construction de la deuxième machine du même modèle, et cette évaluation est peut-être assez près de la vérité. Si la seconde machine est tout à fait conforme à la première , les mêmes dessins , les mêmes modèles en bois pourront servir une seconde fois ; mais si le premier essai qu'on a fait suggère quelques perfectionnements, et c'est le cas ordinaire, ces dessins et ces modèles doivent être plus ou moins modifiés. Cependant, quand on a exécuté deux ou trois machines, s'il en faut quelques autres déplus, celles-ci pourront ordinairement être fabriquées à un prix moindre que le cinquième du prix de la machine primitive. Telle est la base du succès des ateliers où se construisent toujours les mêmes machines.

162. Inventer, dessiner, construire, sont trois opérations distinctes qui ordinairement ne peuvent être exécutées dans la perfection par une seule personne ; et ici, comme dans les autres arts, la division du travail peut s'appliquer avec avantage. Le meilleur avis qu'on puisse donner à tout inventeur de machine, c'est d'employer un habile dessinateur qui ait assez d'expérience dans sa profession pour lui indiquer si son invention est réellement nouvelle, et qui puisse lui faire des dessins d'exécution. Cette détermination exacte de la nouveauté réelle de l'invention est un

INVENTION DBS MACHINES. i37

point très important; car il existe un axiome également vrai dans les sciences et dans les arts, c'est que celui qui veut arriver par de nouvelles découvertes à la fortune ou à la réputation, doit s'astreindre à examiner avec soin ce que savent ses contemporains; sans cette étude, il épuisera très probablement ses efforts à trouver de nouveau ce qui a été mieux fait avant lui par d'autres inventeurs.

163. Cette précaution utile est néanmoins souvent négligée par des hommes très inventifs. Peut-être n'y a-t-il pas au monde de classe industrielle dans laquelle on rencontre autant de charlatanisme, une ignorance si complète des premiers principes scientifiques et de l'histoire de son art, que chez les inventeurs de machines. Un homme ébloui de la beauté de quelque invention, peut-être nouvelle en réahté, se crée ingénieur de son chef, embrasse sa nouvelle carrière, sans soupçonner qu'une instruction préliminaire, un travail pénible de corps et d'esprit, sont des conditions indispensables de son succès, et il commence avec autant d'assurance qu'un député qui se jette dans la politique. Cette fausse confiance provient presque entièrement d'une évaluation inexacte de la difficulté d'inventer en fait de machines ; et quand on voit toutes ces dupes de leur propre imagination et du préjugé populaire quitter follement des occupations plus convenables, on reconnaît combien il est important, pour eux et pour leurs familles, de les convaincre que la faculté d'inventer des combinaisons nouvelles de machines est une chose très ordinaire, et n'est nullement

138 INVENTION DBS MACHINES.

l'apanage exclusif des talents supérieurs. Il est encore plus important peut-être de leur persuader que ceux qui ont excellé dans ce genre, ont dû tout leur mérite et tout leur succès à une seule cause, à la persévérance constante avec laquelle ils ont concentré, sur des inventions heureuses, Thabileté et le savoir qu'avaient mûris en eux de longues années d'études préliminaires.