id. A
Enfin sur le pavé de la même route on a eu, pour des roues de
0",175 de largeur de janle j a— nmii
0M15 id. A=0,0095
( A=0,0092 0-,060 id. A=0,0094
L'ensemble de ces résultats montre que, sur les routes en empierrement solide et sur le pavé, la résistance au roulement est, à très peu près, indépendante de la largeur de la jante. Toutefois , nous ferons remarquer que les jantes de 0"*,175 donnent alors un tirage un peu plus grand que celles de 0",115 et 0",060. La différence est d'ailleurs assez légère, et peut être influencée par des circonstances accidenlelles ; mais il ne me parait pas impos-
sible que, l'inclinaison des essieux obligeant les roues à se mouvoir autour de l'axe d*un cône, le glissement de la surface de la bande sur le sol , qui en 6st la conséquence, ne tende aussi à augmenter la résistance des roues larges.
Sur les routes couvertes de boue et sur les accotements en terre ferme, nous ne trouvons pas non plus de différences très notables entre l'intensité du tirage avec les roues larges ou étroites; néanmoins, sur Taccotement en terre ferme sur lequel nous avons opéré, les roues de O'^fiQ avaient un désavantage assez marqué.
68. Conclusion relative aux routes pavées et en empierrement solide. Si Ton remarque que les expériences faites sur les routes du polygone et de la gorge de Belle-Croix sont relatives à des largeurs comprises entre 0**,OdS et 0"',280, c'est-à-dire entre des limites bien plus étendues que celles entre lesquelles varient les jantes ordinairement employées sur les grandes routes pour les voitures pesantes, et qui sont habituellement comprises entre 0*" ,070 et 0"',220 au plus, on admettra sans doute avec nous que,
Sur toutes les routes de ce genre en bon état d" entretien j et mime en assez mauvais étatj quand le fond en est solide^ la résistance au roulement estj comme sur le pavéy à peu pris indépendante de la largeur de la jante.
Par conséquent, dans ce cas , Taugmentation de la largeur ne diminue pas le tirage , et surcharge inutilement la voiture.
Mais il n'en est pas de même dans les terrains mous ou sur les routes en empierrement nouvellement rechargées ou construites avec des matériaux friables, comme ceux que Ton emploie dans une partie de la Champagne, et l'on voit qu'il y aura, sous le rapport de la diminution du tirage, d'autant plus d'avantage à augmenter la largeur des janlesquelesol sera plus mou et plus pénétrable.
66. Observation relative à l'influence de la largeur des jantes sur la conservation des routes. — Nous n'avons examiné jusqu'ici rinfluence de la largeur des jantes que aous son rapport avec l'intensité de la résistance opposée par le sol au roulement de la roue; si nous la considérons sous celui de la conservation des routes, nous arriverons à des conséquences à peu près analogues.
Il est évident, en effet, que, dans les sols mous , la profondeur des ornières sera d'autant moindre que la largeur des jantes sera plus grande, et que, dans les terrains de ce genre, les routes seront d'autant moins détériorées que les bandes seront plus larges ; mais il est rare que les routes soient à un état assez homogène de composition pour que cet avantage y soit aussi grand que dans les terres et le sable. En effet, les routes sont entretenues avec des
matériaux concassés, des cailloux roulés dont la grosseur et la dureté varient, d'où il résulte que , dans les routes en bon élat ordinaire , il y a toujours une quantité plus ou moins grande de matériaux plus durs ou plus gros qui affleurent le sol, et qui supportent presque seuls le poids des charges..En un mol, la charge est loin de se répartir uniformément sur toute la largeur de la bande, et dès lors la fatigue de la route ne décroît pas autant qu'on pourrait l'espérer par Taugmentalion de largeur des bandes.
On doit encore remarquer que les expériences précédentes, et les conséquences que nous en tirons, sont relatives à des jantes exactement cylindriques et à arêtes vives , susceptibles d'agir uniforménoent sur toute leur largeur, quand rhomogénéité du terrain le permettait, tandis que les jantes des roues , quelque larges qu'elles soient quand on les met en service , deviennent convexes et arrondies, et ne portent plus que sur une petite partie de leur
largeur totale.
il en est à plus forte raison de même sur le pavé^ dont une seule pierre ou deux au plus se partagent la charge de chaque roue, et la ti*ansmetient par leur base au sol inférieur, quelle que soit à peu près la largeur de la bande; d'où il résulte que la conservation de la route dépend, dans ce cas, beaucoup plus de la dimension des pavés, delà solidité du sol sur lequel ils reposent , et de la manière dont ils sont posés , que de la largeur des bandes.
II nous semble donc permis de conclure que, sous ce rapport, il ne convient de donner à la bande une largeur de 0",15 et plus que pour les terrains mous et très compressibles; mais que, pour les routes ordinaires en bon empierrement, il est inutile de la porter au delà de 0",10 à 0°',12, et que pour les chaussées pavées il est plus que suffisant d'exiger ces dernières dimensions.
67. Observations sur la largeur des bandes de roue prise pour base des tarifs de chargements. — A ces réflexions j'ajouterai que, les roues n'étant presque jamais cylindriques, et tournant dans un pian incliné à l'horizon, les circonférences extérieure et intérieure n'ont pas des vitesses égales dans le sens du mouvement, et qu'il en résulte un glissement relatif de leur surface sur le sol, ce qui tend à produire une désiigrégation sensible et une augmentation dans le tirage. Cet inconvénient, qui ne saurait être évité que par l'emploi de fusées cylindriques et de roues exactement verticales , outre qu'il parait évident de lui-même, a été bien constaté par les expériences de M. Gumming et par celles de M. Edgôworth. Il en résulte que l'exagération de la largeur des jantes est plus nuisible qu'utile à la conservation des routes. . On a déjà vu que Thypothèse d'une égale répartition de la pression sur toute la largeur de la jante n'est admissible que sur les terrains mous et
homogènes, et que, par conséquent, son application aux routes ordinaires en empierrement, et, à plus forte raison , aux chaussées pavées, ne saurait être exacte. C'est ce dont on peut Kicilemenl s'assurer, soit en regardant une voi* ture qui vient au devant de soi , et dont on voit les roues ne poser que par une petite portion de leur largeur, ou en relevant , comme Ta fait M. Dupuit, la largeur des empreintes laissées par les roues sur le sol. En regardant l'empreinte formée sur le sol ou la surface des bandes de roue des voilures pesantes , telles que des diligences , on remarque, en effet, que, même sur des routes en empierrement très unies et un peu ramollies par la pluie, la zone de contact réel n'excède guère O^jOS à 0",06, et qu'elle correspond presque toujours à l'un des bords de la roue, quand la bande n'est pas trop arrondie.
Enfin l'autorisation de charger proportionnellement aux largeurs des jantes a conduit à laisser porter, par des voitures à deux roues, des chargements qui devraient être répartis sur quatre, et qui dégradent les routes. Car ces masses énormes brisent et broient les pierres sur lesquelles elles reposent par une faible portion de la largeur de la bande de roue, et qui auraient ré- -sisté à la même charge répartie sur quatre roues.
Il me semble donc que , sous tous les rapports, le principe de la proportionnalité des chargements aux largeurs des jantes n'est pas exact dans la pratique, et que l'application absolue qu'on en fait pour la fixation des tarifs sur le roulage est à la fois gênante pour le commerce, et plus nuisible qu'utile aux routes. D'un autre côté, l'expérience montrant que, sur les terrains compressibles, la résistance et la profondeur de l'impression diminuent à mesure que la largeur de la jante augmente, non pas proportionnellement à cette largeur, mais seulement à peu près proportionnellement à l'accroissement de largeur, on voit que cette dimension a une influence qu'il ne serait pas permis de négliger, et il ne me semble donc pas juste non plus de dire, comme le font^quelques ingénieurs, que l'intérêt de la route soit étranger à la fixation de cette dimension.
Entre ces deux opinions opposées , il y a lieu ici, comme dans tant d'autres questions pratiques , de prendre un moyen terme , et c'est ce qui m'a conduit à dire qu'il me paraissait inutile, sur les routes ordinaires en empierrement, d'exiger des largeurs de plus de 0",10 à 0'",12. On verra plus loin cette conclusion complètement confirmée par les résultats des expériences directes sur les effets destructeurs que les voitures produisent sur les routes.
68. Remarque relative aux terrains en pente. — Une partie des expériences contenues dans le tableau ayant été faites sur des terrains en pente , et les
formules employées ayant (enu compte de l'influence delà gravité, on voit , par raccord des résultats obtenus dans la montée avec ceux qui Tout été dans la descente , que la résistance au roulement est indépendante de la pente. Mais cette conséquence ne doit être étendue qu'au cas où la pente est assez faible et la résistance assez grande pour que le tirage à la descente soit encore assez fort et assez régulier pour qu'il n'y ait pas d'acoup dans le mouvement, ainsi qu'on Ta déjà fait observer au n» 14.
69. Influence de la vitesse de transport sur la résistance. — Pour reconnaître l'influence de la vitesse de transport sur la résistance, nous levons fait marcher, sur des sols à divers états de consistance et d'égalité à leur surface, les différents véhicules à des vitesses comprises dans les limites ordinaires de la pratique, et nous avons déterminé par expérience les efforts moyens ou la quantité de travail consommée par mètre courant de chemin parcouru à chaque vitesse.
Une partie de ces expériences ont été faites avec le dynamomètre à styles, sur des étendues de chemin limitées parfois par les localités , mais que Ton a cherché à rendre aussi grandes que possible, et qui , sur les routes, ont été habituellement de 260 à 300 mètres. D'autres ont été exécutées avec le dynamomètre à compteur, avec lequel il nous est devenu facile d'opérer à des allures bien réglées sur des distances de 1000 mètres et plus.
70. Observation relative au dynamomètre à compteur. — L'accord des rér suUats obtenus dans diversescirconstances, soit avec le dynamomètre à styles, soit avea le dynamomètre à compteur, montre que ce dernier instrument donne des indications aussi exactes que l'autre, et qu'il est éminemment propre à des observations suivies sur le travail développé par les moteurs animés et pour toutes les expériences sur le tirage des voitures ou des charrettes.
Pour l'intelligence des résultats, nous rappellerons (V. le n® 21 de la notice sur les appareils dynamométriques) que la formule à employer pour déduire du nombre de tours faits par la roulette du compteur la quantité de travail développée par le moteur est
dans laquelle on représente par F l'effort moyen exercé par le moteur, E le chemin parcouru ,
Rie rayon de la roue sur laquelle on prend le mouvement du plateau, r' le rayon de la poulie du plateau, y compris le demi-diamètre de la corde
/> le rayon de la roulette ,
k le rapport constant des efforts exprimés en kilogrammes aux flexions
exprimées en mètres , R' le rayon moyen de la partie du moyeu embrassée par la corde qui transmet
le mouvement au plateau , N le nombre de tours de la roulette correspondant au* chemin parcouru e.
Le nombre constant par lequel celui des tours de la roulette du compteur est multiplié dans les formules rapportées à ravant-dernière colonne des tableaux est la valeur que prend pour chaque voiture et chaque instrument la
fraction ^ *^,
71. Les tableaux suivants contiennent les résultats des expériences exécutées à Metz et à Paris en 1838| et aux environs de Gourbevoie en 1839.
EXPÉRIENCES iur Finfiuenee de ta viltut
sur la résistance au tirage des voitures. —1838.
VITESSE
PENTE
par mètre oonrant.
de toan
delà
roaleUe
oorrenond*
distance parcounie.
EFFORT exercé
le moteur
EFFORT employé & Teiiiere
U grarité.
le frottêmeDt desesaieiix
RésistaDce aa
roolemeDt R
VALEUR
da
coeffideDt A
0,0604 0,0687 OfifUi
DONNÉES
OBSiayATIOHS
fonmdea empléyéet.
R«0,967Ftî:(P+p)j- ^+^-3648.
Idem.
Idem.
Idem,
Idem.
Idem.
Idem.
EXPÉRIENCES nir ^influence de la viteae
ir la rétUtanee au tirage det voitures. -^ 18S8.
PËKTE
NOMBRE
detoars
EFFORT
EFFORT
employé A vaincre
RÉSISTAIICB
VALEUR
DONNÉES
YlTRftfiK
par mélre courant
delà
roulette
oorrespood*
exercé par
la
le
au roulement
du coefflcieni
et
•«EBVAIIORS.
distance
frottement
paroounie.
le moteur
gravité.
desessieui
formules employées.
r R=0,967FHP(P+p)i.
Idem.
/aa^WsaO«,032.
id»0,00362.
EXPÉRIENCES tar tin^Menoe de la tiUau
ur la rétùianee au tiragt des voihtrei. — 1838.
EXPÉRIENCES ror Unfiaenee de la tHa
r la réêUianee au tirage des voitures. — 18S8.
1ft5
PENTB
NOMBRE
détours
delà
roulette
oorrttpond^
distance parcourue.
EFFORT
employé A Yaincre
MÉasrtàMCE
VALEUR
DONNÉES