PARTIE
Expériences sur rinfluence des dimensions des roues, de la vitesse de transport et de la répartition du chargement des voitures, sur les effets destructeurs q%^elles produisent sur les routes en empierrement.
But de ces nouyelles expériences.
Moyens d'exécution accordés.
Roules sur lesquelles on a expérimenté. Point de vue sous lequel les expériences
ont été faites.
Moyens de comparaison employés.
Voitures employées.
Examen des routes parcourues.
Expériences sur les effets destructeurs produiU sur les roules par des voilures dont les roues ont des largeurs de bandes différentes.
Moyens employés.
Examen de Peut des pistes.
Expériences sur Tintensité du tirage.
Examen des résultats.
Conséquences de ces expériences.
Expériences sur les dégradations produites par des voitures chargées de poids égaux sur des bandes de roues inégales.
But et moyens employés.
Arrosage des pistes.
Examen de Téut des pistes.
Mesure du tirage.
Examen des résultats.
Examen des profils.
C onséquences de ces expériences.
Expériences sur les dégradations produites par des voilures dont les roues ont le même diamètre et des largeurs inégales; les chargemenU sont réglés par la for'^
But des expériences.
Examen de l'état de la roule.
Mesure de rintensilé du tirage.
Examen des résultais.
Désavanuge des roues à larges jantes sur ks routes à ornières.
Examen des profils.
Bésultat du transport d'un poids égal.
Conséquence de ces expériences.
Observations sur Teffet d'un chargement de 5,250 kil. , portés sur 4 roues de m. 1 15 de largeur de bande.
Observation relative à la voilure n- 1, jantes de 6 cent, et aux voitures comtoises.
L'intensité du tirage croit avec la dégradation.
Expériences sur les effets destructeurs pror duits par des roues de même largeur et de diamètres différents.
Moyens employés.
Arrosage des pistes.
Expériences sur rintensilé du tirage.
Résumé des résultats.
Conséquences de ces résultats.
Relèvement des profils.
Expériences sur la comparaison des effets de traction produits sur des routes en empierrement par des voilures siupendues allant au trot et par des voitures non suspendues allant au pas.
Expériences comparatives faites à Metz en
1838 avec une diligence et un chariot d'artillerie.
Expériences comparatives sur les voilures suspendues et non suspendues faites avec une diligence des Messageries Générales.
Examen des résultats.
Conséquences de ces expériences.
Les dégradations des routes sont en rapport avec le rayon des roues.
Remarques sur l'accord des expériences avec la pratique.
s RÉSISTANCE ÉPROUVÉE
^ au corps ou à la parlie intermédiaire entre les extrémités qui roulaient sur les
bandes; ils étaient équilibrés autour de leur axe de figure. Pour les rouleaux en fonte, Tarbreen fer était toujours le même, et pouvait recevoir successive* ment à ses extrémités des rouleaux de différents diamètres.
La charge des rouleaux en bois était formée , comme dans Tappareil de Ck)uIomb , par des poids égaux , suspendus aux deux extrémités d'une ficelle flexible. Ces poids étaient des obus chargés de balles de plomb , et lestés tous au poids constant de 15 kilog. On pouvait ainsi, sur la longueur du corps d'un rouleau, placer jusqu'à quatre à cinq cordes ou huit ou dix obus, formant une charge additionnelle de 120 ou de 150 kilog. Afin que le poids des cordes ne pût, en variant pendant le mouvement, influencer les résultats , on a eu soin de laisser pendre en dessous de chaque obus et de chaque côté une longueur de corde telle, qu'elle pût toujours toucher le sol, et d'ajouter le poids constant des deux brins à celui de la charge. Les cordes employées n'ayantque 0°^,003 de diamètre et étant souples ,on pouvait négliger leur roideur dans ces expé-* riences, ainsi qui Ta fait Ck>ulomb dans les siennes.
Le mouvement des rouleaux était produit par deux poids différents. L'un agissait pendant toute la course du rouleau, et, par un tâtonnement qui con^ stituait pour ainsi dire Texpérience, on déterminait sa valeur, de façon que le mouvement imprimé au rouleau s'entretint à une vitesse uniforme. Au dessous de ce poids, un bout de corde, de longueur constante, descendait jusqu^à terre, afin que la force motrice fût toujours la môme. L'autre poids était sus-^ pendu au dessw du ^1 par une corde qui n'était retenue au corps du rouleau que par une boucle accrochée à une pointe sans tète ; de sorte qu'aussitôt que le poids touchait terre ou que la corde se décrochait, il cessait d'agir. On voit que ce poids additionnel ne servait qu'à produire avec le précédent le mou-vement , que.celui-ci seul devait entretenir.
Pour reconnaître la naturedu mouvement, qui avait lieu pendant une chute de 4«>,S0 environ du poids moteur, on observait, à l'aide d'un compteur à pointage, donnant les dixièmes de seconde, la durée des tours ou demi-tours du rouleau.
On verra plus tard quelle a été la marche suivie dans les expériences Élites avec cet appareil, et qui avaient spécialement pour but de vérifier l'exactitude des résultats obtenus par Coulomb, sur laquelle on avait cherché à élever des doutes , fondés du reste sur des suppositions gratuites. Mais, en reproduisant aussi exactement que possible l'appareil de Coulomb , je ne me suis pas dissimulé les débuts qu'il pouvait avoir, et je crois devoir les signaler.
Lorsque le cylindre se ntet en mouvement sous l'action des poids moteurs, il reçoit un double mouvement de rotation et de translation s et , les poids aiis^
PAR DBS ROULEAUX CYUNIAIQUES. S
pendus aux ficelles résistant par leur inertie à ces mouvem^ts, il s^ensuit que, dans les premiers instants, les ficelles s'inclinent d'une petite quantité dans le sens de la marche. Il résulte de là que les obus forment autant de pendules qui prennent un mouvement oscillatoire outre les mouvements d'ascension verticale et de transport horiiontal qui leur sont communiqués. Lorsque la marche du cylindre est continue, décidée, le mouvement oscillatoire de la charge n^a pas d'influence sensible sur sa régularité; mais il faut pour cela qu'il ne se produise pas d'oscillations en sens contraire, et encore moins de fîhocs entre les obus qui descendent et ceux qui montent, ce qui apporterait une perturbation grave au mouvement. On parvient facilement à éviter ces effets en recherchant par tâtonnement à quelle hauteur il Ëiut élever le poids additionnel pour que le mouvementde transport soit convenablement rapide. Pour réussir dans ces expériences, il faut donc que le rouleau marche sans incertitude.
C'est pour éviter ces inconvénients que j'ai fait faire plus tard un arbre en fer cylindrique , dont la charge était formée par des disques en plomb tournés, dont on pouvait varier le nombre , de manière à opérer sous différentes pressions , et aux extrémités duquel on plaçait des roues de différents diamètres.
Le mouvement de cet arbre était d'ailleurs produit aussi par un poids additionnel qui cessait d'agir après une portion convenable de la course, et d'un poids constant, qui devait entretenir le mouvement uniforme, et dont on déterminait par tâtonnement la valeur, en observant la loi du mouvement avec un compteur à pointage.
On remarquera aussi qu'avec cet arbre en fer il n'y avait plus de cordes qui s'enroulassent, et que cette légère cause d'erreur inhérente à l'appareil de Coulomb avait été évitée avec celui-ci.
2. Résultats des expériences de Coulomb. — Avant d'aller plus loin, je crois devoir rappeler succinctement les résultats qui ont été obtenus par Coulomb. On sait que ce célèbre physicien n'avait pour but que de se mettre à même d'apprécier la résistance au roulement éprouvée par des rouleaux d'orme ou de gaîac sur du bois de chêne, pour pouvoir en tenir compte dans ses expériences sur la roideur des cordes. Ce n'était donc pour lui qu'une recherche incidente , et il ne faut pas s'étonner qu'il n'ait portés son attention que sur les éléments qui l'intéressaient alors, l'influence du diamètre et celle de la pression. Il faut remarquer qu'il n'indique pas la largeur des surfaces en contact, qui sans doute a toujours été à peu près le même , et qu'il n'a opéré que sur du bois de ch^ae, qui est dur et roîde, avec des rouleaux en orme et en gaîac.
4 RÉSISTANCE ËPROUYÉE
Son mode d'expérimentation était le même que je viens de décrire , à cette exception que , n'ayant pas de compteur à pointage qui fractionnât la seconde , il recherchait quel était le poids qui produisait un mouvement continu^ mais insensible, c'est-à-dire très lent; ce qui rendait négligeables ou nuls les effets de Tinertie des masses en mouvement. Les résultats qu'il a obtenus , extraits du tome X du recueil des savants étrangers , sont les suivants :
RATURE
chàroi bis eovlbaiix
ftËcnSTAIf Cl DIS ROUUUUX
dei ronleanx.
yoomprislearpoidf.
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Ii¥.
6po.
9po.
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Or.
Engalae. « • •
En onno* • • •
19 po.
6po.
8IiY.
10 Ut.
La conclusion que Coulomb tire de ces résultats , c'est que la résistance au roulement est proportionnelle à la pression et en raison inverse du diamètre des rouleaux. D'où il suit qu'en nommant :
R cette résistance rapportée à la circonférence du rouleau , P la pression , r le rayon du rouleau ^
A un coefficient constant, dépendant de la nature du rouleau et de la sur* face sur laquelle il roule , on a la relation
Coulomb ajoute que , sous les petites pressions, le frottement parait un peu plus grand que celui qui résulterait d'une résistance proportionnelle à la pression.
Quant à la largeur des parties en contact et à la vitesse du mouvement , il n*en a pas étudié l'influence.
