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AVANT-PROPOS

La question du tirage des voitures se lie à tant d^intéréts publics et privés, qu^elle a depuis long-temps occupé les ingénieurs et les savants, et Ton doit être étonné que déjà elle ne soit pas résolue d^une manière , sinon positive , du moins assez approumative pour les besoins de la pratique.

L^industrie particulière , sans règles et sans principes fixes pour la construction de ses voitures , n^apprécie pas , diaprés une expérience éclairée j Pinfluence des dimensions des roues et celle d^une suspension plus ou moins parfaite. Suivant des habitudes locales , elle préfère dans un pays les charrettes à grandes roues aux chariots à quatre roues ; dans d^autres le léger chariot des Comtois avec ses quatre roues presque égales est exclusivement adopté , tandis qu^ailleurs on n^emploie que là lourde voiture à larges jantes et à petites roues de devant.

Sous le rapport de la conservation des routes les idées ne sont pas plus arrêtées; les auteurs et les ingénieurs qui ont écrit sur cette matière sont la plupart en divergence complète d^opinions. Les uns veulent laisser toute liberté à Tindustrie pour charger ses voitures ; d^autrès , et c^est le plus grand nombre , pensent quMl faut lui imposer des limites et des tarifs y dont la base à peu près uniforme est la largeur de la jante des roues. Quelques uns enfin pensent qu^au delà dHme limite assez peu élevée , il n^y a rien à gagner dsms Fintérét de la route à Faugmentation de la largeur des jantes.

Quant à la vitesse de transport, on la regarde en général comme nuisible aux routes , et Ton n^est pas d^accord sur Finfluence préser-

VI AVANT-PROPOS

vatricc des ressorts , quoique Ton admette qu^elle diminue le tirage aux allures vives.

On reconnaît que la grandeur du diamètre des roues a pour résultat de diminuer le tirage, mais on ne sait pas au juste dans quel rapport , et Ton ne songe pas assez que l^avantage qu^elIe peut procurer à la puissance motrice doit aussi profiter à la conservation des routes.

On se demande comment, dans un pays qui possède un corps dMngénieurs aussi habiles et aussi pénétré de ses devoirs que la France , cette question si importante pour la conservation des routes , malgré le nombre des éléments qui y exercent de Tinfluence , n'a pas encore reçu de solution.

La raison en est que jusqu'à ce jour on a attaché trop peu d'importance aux recherches à la fois expérimentales et scientifiques , qu'oa n'a pas encouragé les hommes laborieux disposés à s'y livrer* et qvCon ne leur a presque jamais fourni libéralement les moyens d^exécution nécessaires. Et cependant quels fonds seraient plus utilement employés que ceux que Ton consacrerait à des études sérieuses sur les routes, sur le roulage, sur les machines locomotives ^ çur la navigation, sur la poussée des terres et des voûtes, et sur une foule d^autres questions de physique mécanique qui touchent de si près au^ inté«réis matériels et industriels du pays ?

N^est-il pas déplorable de voir les états les plus puissants de TEurope se lancer à Tenvi dans des constructions gigantesques de chemins de fer ou de bateaux à vapeur, sans qu^aucun d'eux songe à consacrer quelques faibles parcelles des richesses natipn^les qu^ils prodiguent , à des études sérieuses, approfondies, propres à faire connaître les relatiofis qui lient les principaux éléments de ces questions. On ignore encore , ou du moins l'on n^apprécie en général aujourd'hui que par des méthodes incertaines ou inexactes» les relations qui lient la puis^ sance motrice des bateaux à vapeur et des trains de wagpns à la résistance qu'ils éprouvent, selon la vitesse de leur nuu*cbe et les proportions de leurs roues; de graves erreurs sont no^tQQ gépéraiement répandues à ce sujet, et cependant on propose, on vote et Ton construit sans chercher à s'éclairer, et sans s'inquiéter si quelque immense catastrophe , semblable à celle du Présiient , ne viendra pas époQ^aater

AVANT-PROPOS. ni

le rnoodei et faire » par aae réaction aussi pea réfléchie que Tactioa rmra été, abasdonner des éléments de puissance, de richesse et de ciinlîsation, qui peuyenl changer i^état des sociétés modernes et les relations des peiq^Ieà.

De tous les gouvernements le nôtre est néanmoios celui qui encourage le plus les recherches scientifiques, et si les crédits législatifs lui laissaient plus de latitude , il est probable que des moyens d^exécution et des facilités plus étendues seraient acK^ordés aux homme» d^étude.

Le ministère de la guerre a, depuis quelques années , favorisé de la manière la plus libérale dMmportantes recherches expérimentales dans lesquelles TÉcole d^application de rartillerie et du génie de Metz a pris une large part. On lui doit déjà les belles expériences hydrauliques de MM. Poncelet et LesbroSi entreprises sur Favis du comité du génie; depuis 1833, une commission d^offlciers d^artillerie formée à Metz a reçu, sur la proposition du comité de Tartillerie, des moyens en quelque sorte illimités pour Texécution de vastes expériences sur les principales questions de physique mécanique qu^offre Faction de la poudre . Un savant officier du génie , M. Ardant , professeur de constructions à TÉcole d^application , a exécuté d^intéressantes recherches relatives à son art. Enfin depuis Tannée 1 831 , où j^ai commencé mes premières expériences sur le frottement , jusqu^à ce jour, les différents ministres de la guerre, sur Pavis du comité et du bureau de rartillerie, m^ont donné les moyens d'exécution les plus étendus. Pour Texécution des expériences sur la dégradation des routes, dont il m'a chargé de 1 839 à 1 841 , le ministère des travaux publics n'a pas été moins libéral. Puissé-je être assez heureux pour qu'on trouve que cette confiance a été bien placée!

Je dois an surplus faire remarquer qu'officier d'artillerie , professeur à l'yole d'application , j'avais dû m'attacher plus particulièrement d'abord à la question proprement dite du tirage des voitures qu'à ce qui concerne la conservation des routes, puisque le but spécial

de mon travail était de fournir à la partie de l'enseignement dont j'étais alors chargé des données d'expérience qui lui manquaient.

Cette position particulière était au reste favorable pour l'étude impartiale de certaines parties de la question, et surtout pour tout ce qui pouvait être relatif à la dégradation des routes. N'étant en effet

viii AVANT.PROPOS.

SOUS Fempire d'aucune préoccupation dMtat ni dMntérét privé, n^apportant pas à la conservation des routes cet intérêt , en quelque sorte paternel , qui est dans le devoir de Tingénieur des ponts et chaussées, et totalement désintéressé à Paugmentation ou à la diminution des chargements, je n^avais d^opinion préalable ni même de prévisions sur aucun résultat. La vérité seule, quelle qu^ellefût, et les moyens de la constater, mintéressaient. Cette sorte dMndépendance morale est une circonstance heureuse dans de semblables recherches : car il est bien difiScile de ne pas se laisser préoccuper malgré soi par ses intérêts ,. ou par certaines conditions de position ; et , en parlant de cette tendance naturelle à Phomme , je n^entends en faire un sujet de blâme pour personne , car je serais loin de me croire plus exempt qu^un autre de cette influence sMl s'agissait d^une question relative à mon état ou à mes études habituelles.

J^ai dit plus haut que les divers auteurs ou ingénieurs qui ont traité sous différents points de vue la question du tirage des voitures étaient partagés d'^opinion sur les objets principaux, et pour justifier cette assertion, en même temps que pour montrer quel était Pétat de cette question au moment où je m^en suis occupé, il ne sera pas inutile de donner ici un résumé succinct des divers ouvrages qui ont été publiés dans CCS derniers temps sur cette matière.

M. Richard Lowell Edgeworth a inséré, en 1797, dans les Transactions de Pacadémie royale d^Irlande , les résultats de ses expériences sur les véhicules à roues , et une seconde édition de cet ouvrage a été publiée en 1817, sous le titre de ^n essai on ihe construction oftvads and carriages.

Après quelques considérations préliminaires, Pauteur examine Pinfluence de la grandeur du diamètre des roues pour le passage des obstacles , et rapporte deux expériences qui confirment le résultat théorique connu, qui s^énonce, comme on sait, en disant que, pour le passage des obstacles^ la puissance des roues est proportionnelle d la ra^ cine carrée de leur diamètre. Étendant cette conséquence aux teiTains ordinaires, il en conclut qu'entre les limites habituelles, il n^y a pas grand avantage à augmenter les diamètres des roues, et réduit le principal avantage des grandes roues a la facilité qu^elles donnent pour vaincre le frottement des essieux. Toutefois il établit ailleurs que c'est

WANT-PROPOS

une erreur de regarder les petites roues comme préférables aux.grandes dans les pays de montagnes, ainsi que le prétendaient alors quelques ingénieurs.

Relativement à la largeur des jantes , H. Edgeworth rapporte que , quand les actes du parlement eurent encouragé Fusage des jantes larges , en leur permettant des poids plus considérables qu^aux autres , les rouliers les adoptèrent, mais en donnant à la bande une forme convexe, de sorte que la roue en apparence à large jante n^agissait réellement sur la route que comme une roue plus étroite.

Il démontre ensuite que les roueis coniques ou à essieux inclinés tendent, par Finégalité de vitesse des différents points de la bande , à produire sur la route un glissement qui augmente la résistance et désagrège les matériaux. Ces conclusions sont confirmées par les expériences suivantes.

Tablkâu deê expériences failês par M. Cumming sur les reues coniques

et cylindriques.

ES99KaHiH

NOMBRE

de poids

nécoasaire

pour mettre

la Toiture

eo mouvemeM

BHto

aa

NUMÉROS

deB eipériencet

d*apréB l'ordre

dans lequel

elles ont

été laites.

CmCONSTANGES

dans lesquelles les expériences ont été bites arec dinérentes sortes de Toitares.

Les ronas eoniqnes posant sor tonte lenr largeur . . .

Les roues cylindriques id

Les roues eoniqnes posant sur nn quart de leur largeur au milieu delà bande «..

Les roues cylindriques ^ .••••• .

Les roues éoniques posant sur deux bandes étroites sur les bords de leur jante •,...,......

Les roues cylindriques M. • •

d'espaces

dont la Toitnn

ayanoe après

que le poids

a cessé d'agir.

M ^A» L'aoteor «'indique ni funlté de poids ni celle de longnew*

AVANT PROPOS

Tablbau des expérience^ faites par M. Edgeworth sur le^ roues coniques^

et cylindriques.

o es -M

TEUP&

ESPACSS

oa longueur

de la route.

30pi

BÉSIGNATION DES ROUTES»

qui étaient toutes rendues exactement horizontales dans les deux sens.

Route de planches de sapin polies.

Route en gravier légèrement tassée, semblable à une route de Hyde- Park pendant Tété

La même route récemment ratissée comme une nouTelle route en gravier

La même route arec de gros cailloux répandus à sa surface , comme une grande route neure ordinaire .......

POIDS

de la voiture

et de sa charge.

6jUy

POIDS EMPLOTB

avec des roues coniques de R po un quart de diamètre intér.

eiQvplroitquarU de diamètre extér.

et4po de largeur de bande.

3Uv

POIDS EMPLOUÉ

avec des

roues cyiindriquefl

de 8 po et demi

de diamètre

et 4 po de largeur

oe bande.

Sliv

L^auteur conclut de ces expériences que Pon ne doit employer que des fusées et des roues cylindriques.

Plus loin, il établit que, par rapport à la largeur de la jante des roues, on peut, en général, affirmer que La roue la plus large est la plus avan-. tageuse à la route, et qu^entre certaines limites la roue la plus étroite est la meilleure pour le voiturier.

H. Edgeworth a fait aussi des expériences sur un plancher de ni-* veau d^une longueur de 75 pieds anglais, sur lequel il avait fixé des li-% teaux pour former des obstacles au passage d'un petit modèle de voiture à roues en bois de 7 pouces de diamètre, avec des essieux eu acier poli , dans le but de reconnaître Tinfluence de la suspension sur la diminution de la résistance aux allures vives.

U conclut de Tensemble de ces expériences que Favantage des res,-

AVANT-PROtOS. XI

Soï^ls croît avec la vitesse , et que la forme des ressorts tf est pas de grande conséquence, pourvu qu'ails soient suffisamment élastiques.

Nous ferons remarquer en passant et nous montrerons plus loin que les résultats de ces expériences sur Taccroissemeut de la résistance ^n fonction de la vitesse sont complètement d^accord avec les nô-* 1res, maïs qu^Edgeworth n'avait pas entrevu la loi simple qu'ils ren-^ ferment.

Le même appareil lui a servi à exatniner Tinfluence de la longueur

et de la hauteur des voitures à deux trains sur la résistance et, il en "conclut que a la différence en longueur ou hauteur, toutes choses éga-^ » les d^aiileurs, a peu d'influence sur la facilité plus ou moins grande a de les traîner, » et que les voitures courtes n'ont d'autre avantage que d'être plus faciles à conduire dans les villes.

Toutes ces expériences ont été faites en petit, sur des modèles dont la construction différait notablement des voitures ordinaires et, quelle que ^oit la justesse des conclusions qu'il en avait tirées, l'auteur reconnaît bien qu'elles sotat si différentes des opinions admises avant lui et de celles des hommes qu'il appelle assez plaisamment « cette race obstinée )>qui usurpe le titre de praticiens », qu^il est indispensable de les répéter sur des voitures et des routes ordinaires.

Coulomb, pour Texécution de ses expériences sur la roideur des copdes, a été conduit à en faire quelques unes sur la résistance qu^éprou*^ Vent des rouleaux en bois sur un plan horizontal. Do ces essais trop, peu nombreux, puisqulls ne sont relatifs qu^à trois rouleaux de 2 pou-^ ces, de 6 pouces et de 12 pouces de diamètre, cet illustre physicien a condu que la résistance au roulement est proportionnelle à la pression et inversement proportionnelle au rayon du rouleau. » Le comte de Rumford (^> Benjamin Thompson) a présenté à la pre^ mière classe de Tlnsiitut, le 15 avril 1811, un mémoire intitulé: Ob-- *8ervatioih8 sur Patàntaje élemployet les roues â larges jantes pour les voitures de vojfage et de luxe% Ce travail est inséré dans la Revue Bri^ tannique , année 1816^

Ces expériences ont été faîtes avec Utte Voiture dte luxe suspendue^ à laquelle on a adapté successivement Vois paires d6 roues de devant et de derrière de largeurs différentes, mais à peu près de même diamètre^

MI AVANT^PROPOS

Voici les données et dimensions fournies par Fauteur.