IV. Le mouvement rectiligne aliemati/ peut élre changé en
Rectiligne Alternatif. . 16
Circulaire Alternatif. . 17
D*après une courbe donnée. . Alternatif. . 18
V. Le mouvement circulaire aUernati/ peut être changé en I Circulaire Alternatif. . 19
I D'après une courbe donnée. . AKernatif. . 20
VI. Le mouvement aliematif diaprés une courbe u ^wnée peut cire changé en
D'après une courbe donnée. . Alternatif. . 21 Chacune de ces combinaisons a d'ailleurs sa réciproque. Ainsi nous voyons au n ' 4 que le mouvement rectiligne continu peut être changé en circulaire alternalif ; et réciproquement, le mouvement circulaire alternatif peut être changé en rectiligne continu : de sorte que le nombre total des combinaisons possibles est de trentesii en écartant les doubles emplois. Examinons les plus simples et les plus usitées (1).
Nous omellrons les cas portant les n»* 2 , 5 , 6 , 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 20. 2 1 , et leurs réciproques, comme n'offrant pas de solution remarquable, ou comme faciles à déduire des autres par des transformations successives.
CHAXGBa UN IIOUVIUBltfT RBCTILI65IK COXTIIin} BN UN AUTM nOUVBUBNT RBCTILIGNB CO.\TI!yU.
Les deux parties d'une corde qui passe sur la gorge d'une poulie offrent un J exemple de ce changement. Il en est de même 4e tout autre système de cordes et de poulies à l'aide duquel on transforme la direction et la vitesse d'un mouvement primitif sans cesser de produire nn mouvement rectiligne.
(1) Voici eommrat on tnif» A en divcra Bombrn d« eombioaiiont. Chacun des 6 moarcm^nto differeuU qae produit la réonion des 3 qaalificatiooi reettligne, circulaire, d'aprii unt courbe donnés, avec Iw 2 moto continu pI ailemntif pootaot m traQtformrr rn oo des 6 aatrrfl. I« Dombrc d«t Irao »fitrmaiioat pouiblet »tt de 6 XS on SO ; ft il l'oo otaa«rve qoc chacaa dfa tt Douvra^ota peut le emnbio^r avrc an moavflmrnl do m^me ge nr» , on ru a 30 en tout, liait aur lea 30 pr«mièrea tranarurmatiuDi il y en a 16 qui ne •ontqoc Ira nv-rara oo lea r^iproquM dea 15 tiitrea. Si aux 15 primilivM ob ajoute lea 6 qoi réaultfm de la tranaforuiatioB dea movveBiCBt» ea mouveoeola de n^aie genre, ob obtieat les il traBaformationa compriaea dana le tableaa précédeat.
let^muMi mé-
<le«|aelt on tient mm oa pliuMan points en moof enent daof ane direction constamment permllèle i ane droite donnée. Les instm- ( de mathématiqnes des Bgnres 30 , 31 , 32 sont atiki pour les dessins de plans et de machines, et servent an tracé des parallèles. Ils sont composes de règles mobiles, rémiies par des trateraes qui pea-
Ivent tourner autour de leurs points fii^, en main- 39 tenant toujours le parall^
lisme des rè^es. Les règles de U 6gnre 23 portent de plus deux rainures, dans lesquelles peuvent se glisser les eatrémilés de traverses diagoaalesi
La figure 33 représente la solution d*on problème qui a longtemps exercé la sagacité d<*s mécani- ~ M ciens les plus habiles de i I^XH ) TAngleterre. Dans les
^ t^^""^ ^^"MI ^ mmU^enmyM employés a la filature du colon, de la laine , etc. , on a be- ^ loin de faire parcourir
alternativement an chariot qui porte les fuseaux, et dont la longneur est de 6 à 9 m. , un espace de 1 m. 30, en gardant toujours le plus parfait parallélisme, afin que les fils restent tous tendus également. Après avoir épuisé les moyens les plus coûteux et les pins compliqués, les Anglais ont enfin résolu ce problème d*ane manière trèssimple, et avec une evactitude qui surpasse tout ce qu'on pouvait attendre.
On voit sur la figure le plan do chariot monté sur ses quatre petites roues , et portant deux poulies horisonta* les, dont les axes sont invariablement fixés à ce chariot Doux cordes ont été primitivement tendues également et fixées parallèlement au mouvement que doit prendre le chariot, et s'enroulent chacune en forme de Z sur les deux ponlies, de telle sorte qu'en avançant et en reculant, le chariot cmnerve toujours exactement son parallélisme:
CH.txGBa l'y uocviuEvr rictilig\i co\ti\u ix r\
UOVVKMEXT CIBCCLAIRB COKTIXU (s^ 3).
Le treuil simple , le cabestan , le cric , une vis tournant dans son écroo (col. 1 09, 1 1 0 et 1 1 5) donmnt des solutions de ce problème ou plutAt de la réciproque. La figure 34 représente un appareil imaginé par M. Pronj,
•t connu sous le nom de vis différemttéUe, qm sert à
transformer on mouvement circulaire continu en un mouvement rectiligne dont la vi* ^ I tesse soit aussi
^ petite qu'on le
veut. On a un cylindre partagé en trois parties , dont les deux extrêmes portent des ris de pas absolument égaux , et la moyenne est une vis dont le pas diffère de celui des deux autres d'une quantité très-petite. Les denx vis extrêmes tournent dans des écrons fixes , et par conséquent avancent on recalent d'une quantité égale au pas de U vis extrême pour chaque tour enber de la manivelle.
INSTROCTI^II POn LB MUFLE.
ir
A la ptrtia ém miiina wt aJapté i ôcrwi ■uMe, maim tann par une la^gnalte à aop wliémité infériflore, daa^ UDO rainure parallèle i Taxa ém cyliodrc : à chaque toa de la manivelle , cet écrou mobile avance vers l'on dd étprous fixas d'une qnaotilé égsle à la difllérenre, entre les pss de la via centrale et des vis extrèoiei. ht Iremii différeÊtiei, repcésealt fig. 35, est construit sor le mène principe et donne lien à nne transformation de mouvenwDt analogue , mais perpendiculaire à Taxe do trensL Le poids ne s'élève i chaque tour entier que de Is moitié de la différence entre lei circonférences des denxtamboon.
CUAVCai UV UOCVBUIXT RBCTILIGXl OOVTCKC 191 CIS
MocvEuisiT cnccLâiax ALTiaXATnr (sfi 4).
Le jeu d'une pompe ordinaire offre la solution de U réciproque de ce problème. La main appliquée i rcxtrémilé du levier y prend ne mourement circularre alternatif, tandis que l'eau montant dans le corpa de U pompe a un mouvement rediligne continu.
La figure 36 représente une manière ingénienac d'oie récipro-
que. Une double crémaillère, mobile dans le sent verticJ, est naintenne par deux petite leviers à crochet qui se croisent, et par Taxe horixootal fixe d*an plus grand lerier mobile autour de cet axe.
lequel traverse nne rainure longitudinale de Is crémaillère. Lee deux petits leviers i crochet sont mobiles sutour de leun ^ points d'attache sur le
plus grand levier. En imprimant à celni-d an moarement circulaire alternatif, la barre montera et preadra ainsi un moavement rectiltgne continu.
La véritable transformation usitée dans les machines consiste i transformer le moavement cirrulaire alternatif en circulaire continu au moyen d'une biêiU et d'une manivelle , et celui-ci en mouvement rectiligne an moyen d'une crémaillère on d'une corde s'enroidant sur ne arbre.
CBAlfOSa QM HOCVBIIIRT CmODUIBS COWlIim BN V\
nOUVBHBKT BBCTILiCNB AI.T1BMS11P (k* 7).
Lue roue (fig.
37) maooBUvrée par une manivelle et tournant autour de son centre, porte auprès de sa circonférence nne ebeville qnl peut glisser dans la rainure d'une barre horixontale posée en T sur une autre barre verticale. Or.
celle-ci étant assujettie à se mouvoir verticalement entré deux couplet de traverses dont la figure représente \e9 abonts, on voit que le moavement de rotation de la roue,secoramnniqaint i la seconde barre, la fera altensstîveroent monter et descendre , tonjoors dans la même verticale.
La figure 38 donne un antre exemple de la même transformation. Une roue munie de ceaus , dents d'une es- (voyei col. 133) soulève des pihms
MECANIQUE. --MACHINES
IM
deitiBés à la pdtérifatîon âê nurtières renierméet dani
, I «n mortidr, oo des tocarde eroplofét
Cy i la division mécaniqae des mioe-
^-, rais mélailifîères. Lorsque la came
"^^^^ vient à qoiUer la saillie du pilon,
r ^\ celui-ci , qai est maintenu entre des
f ) traverses horizontales , retombe ver-
^^^^^y/ ticalement et agit de tout son poids
^or
TT ^-sX sur Im matière k réduire en poudre.
I 1 Les courbe* en eœw fournissent
^^ une sololion du même genre. Sup-
posons, par piemple, qu*une tige verticale , maintenue entre des gui des, soit assujettie à la condition de monter et de descendre trois fois , alternativement, ponr une seule révolution du mouiement circulaire eontinu, il suffira évidemment de munir Tarbre tournant de trois grandes cames symétriques (fig. 39) pour obtenir if résultat demandé.
Od substitue avec succès' aux courbes eu cceur des fuentriquet entièrement circulaires. Dans la 6g. 40 un anneau entourant un cercle qui ne tourne pas autour de son centre, donne au sommet du triangle un mouvement rectiligne alternatif.
Une excentrique peut être considérée comme un système de bielle et de manivelle, dans lequel le bras
de la manivelle varie. En général on nomme excentrique lOQte courbe qui tourne avec un arbre sans être concentrique à cet arbre , et qui peut ainsi opérer la transformation du mouvement circulaire continu en rectiligne alternatif.
La courbe eu cœur de Vaucanson (6g. 41) est une exreplriqoe symétrique , au moyen de laquelle \f mouvement uniforme d'un arbre horizontal en produit un sem- ^.-'"[7..'^^^''. Wable alternatif
dans une tige verticale placée dans le plan de Taxe de Tarbre tournant
Les bielles et mamtètlet sont encore employées ,| < souvent pour les ^^
transformations de mouvements circulaires continus en rectiligne alternatif. La figure 42 en donne un exemple.
Dans beaucoup de machines on emploie des manivelUs
compoiéee , qui 1^=^ font entre elles un angle tel que lorsque l'action exercée par le moteur sur l'une des deux est la plus petite, elle soit la plus grande sur l'autre.
Les figures 43 et 44 représentent respective- ■lent de face et de côté un organe mécanique asseï fré-
qoemmcnt employé dans le mouvement des pompes et qui est fondé sur une proposition fortélégante de géométrie due À Tacadémicien Lahire. Une petite roue se meut , an moyen d*un axe brisé , dans Tintérieur d'une crémaillère circulaire d'un diamètre double du sien. Pendant que son centre décrit une circonférence autour du centre de la grande roue, le point de sa circonférence qui était le plus élevé et dans la verticale, a lorigine du mouvement, reste toujours dans cette verticale en montant et en descendant alternativement le long d'un diamètre de la grande roue. Si donc on a fixé ce point à la tige du piston d'une pompe, on fera monter l'eau en imprimant à la manivelle qui guide l'axe brisé un mouvement circulaire continu.
Lorsqu'une courbe roule sur nne antre sans glisser, un point quelconque de la première décrit une ipfci^ elotde : courbe dont la cydoïde (coi. 124) n*est qu'un cas particulier. Dans l'appareil qui vient d'être décrit, le point d attache de la tige du piston décrit que ipicjfcU rectilrgnê.
On voit sur la figure 45 la réunion de deux moyens assez souvent employés pour changer le mouvement circulaire continu en rectiligne alternatif. Le premier, représenté i droite de la figure, consiste dans l'emploi
d*une manivelle coudée i laquelle on a attaché des
r cordes qui passent sur des poulies de renvoi , et dont les extrémités sont tendues par des poids.
Ces poids prennent un mouvement rectiligne alternatif, dans le sens vertical, lorsque l'on fait tourner la manivelle. Le second moyen, représenté à gauche de la figure, consiste k employer un plan incliné sur un axe de rotation auquel il est fixé. Si l'on suppose nne tige horizontale portant sur ce plan par une roulette et mobile, entre des montants verticaux ; si l'on suppose, d'ailleurs, cette tige constamment ramenée par un contrepoids vers le plan , il est clair que , lorsque le plan recevra un mouvement circulaire continu par la manivelle fixée sur son axe, il en résultera un mouvement rectiligne alternatif pour la tige.
CHAXGBB UN UOUl'BMBNT ClRCULAI|li CONTINO XM aRCULAIBB COWTINV (O® 8).
Les engrenages ( fig. 46 ) , les courroies et les chaînes qui transmettent le ^^
mouvement de l'arbre principal d'une machine aux arbres et aux roues secondaires , offrent des exemples fréquents de cette transformation. La figure 47 montre une corde sans fin enroulée sur des poulies placées i des distances
iU
ftriablM, dtBi no in^me plan, et qui Icor conuBaoiqoe,
daot dei teni indiquft par des flèches, le mouvement que Tune d'elle! reçoit d'oo moleor qnel- \^^ ^^ ^^ conqoe. La figure
■^^"■^^ ■ »^ 48 repréMDte le
roo|en employé pour traotmettre avec une corde lani fin le mouvement dans un plan perpendiculaire an premier.
B«glM praliqora poar l'élabliiMneBl «lt« cagreiiagM.
3Iout venons de dire qu'ils sont destinés à transmettre le mouvement de rotation d'un aie à un autre dans un rapport constant qui est donné.
Si IfS aies sont parallèles, leur distance étant <f et », le rapport entre le nombre de tours qu'ils doivent faire , les rayons des roues que l'on doit y adapter sont :
nà . â
Les cercles déterminés par ces rayons se nomment cereU* priuùti/g ou proporU'onHelt, Ils servent de base au tracé des engrenages. Vépaitseur des deots se mesure sur la circonférence de ces cercles. L'intervalle d'une dent à Tautre s'appelle le ereujc. La largeur du denu est comptée dans le sens de l'axe de rotation. La partie des dents qui est en dehors des cercles primitifs se nomme la face , celle qui est en dedans est \eJUnu. Le pat de l'engrenage est l'intervalle de deux dents consécutives mesuré de milieu en milieu.
Connaissant Tefforl q que doit supporter nue dent d*engrenage, on prend d'abord l'épsisseor b des dents égale , en centimètres ,
i 0, 105 V/T~pour la fonte.
i Ç, 131 ^q pour le brome on le cuivre.
à 0, 145 (/^pour le bois dur, tel que charme, racine de poirier, de sorbier, etc.
La largeur psrallèle à l'axe est égale k Ab pour des dents habituellement graissées , et dont le cercle pnmitif n'a pas une vitesse de pins de 1 m. 50 par seconde ; à 5 fr, si cette vitesse dépasse 1 m. 50 ; i 6 6, si l'engrensge est exposé i être habituellement
mouillé d*eau.
Le creux entre les dents sera , pour les roues qui sont retaillées et très-bien exécutées , égal à Tépaisseur augmentée de 1/15, et de 1/10 seulement pour les roues non retaillées.
Pour les roues à dents en fonte , l'épaisseur de Tonneau avec lequel elles font corps doit être les 2/3 de l'épaisseur des deots i la circonférence primitive. On renforce anui cet anneau i l'intérieur par une nervure placée au milieu , et dont l'épaisseur et la saillie sont égales à celles de l'anneau.
Pour les roues i dents en bois , la laideur de l'anneau où elles sont encastrées doit être égale à celle des dents augmentées d*une fois leur épaisseur à la circonférence primitive.
L'épaisseur de cet anneau dans le sens du rayon doit être égale i celle des dents i la circonférence primitive. Le nombre de brat ou de rais de la roue est réglé de la manière suivante ; d'après le diamètre :
Aux roues de 1 m. 30 et au-dessous , 4 bras. •— 1 m. 30 À 2 m. 50, 6 ^
Le pas a de l'engrenage, égal à la somme de Tépais-
seur et do créai , étant eonnu , iee Donbrct de dents * et m des roues dont les rayons sont r et r*, sont deter^ minés par les relations
et m' = -
2 1C est le double do rapport de la circonférence ai diamètre (col. 1 1 0) égal i 6,28 avec une approximation inr-
On prendra pour m le nombre entier le pins approché , divisible i la fois par le nombre de bras de la roue et par n.
Le pignon (col. 1 1 0) doit ordinairement avoir an moisi vingt dents.
Le problème général du tracé des engrenages est etlui-ci: nue aspérité est implantée sur une des rooei, quelle forme Giut-il donner i l'aspérité correspondante de Fantre roue , pour qne celle-ci soit conduite par li preuion de la première, sans glissement? — On prouve, par un raisonnement trèt-simple, que la seconde aspâitê doit avoir la forme de la courbe- enveloppe qui est tangente à la première aspérité dans tontes ses positions . lorsque la première roue roule antonr de la seconde, ssbi glisser.
Dans le cas où l'aspérité de la première rone est in point, celle de la seconde est Yépiqfeloidt (col. 150) dé crite par ce point lorsque la première roue roule sur ii seconde.
Si l'aspérité de la première rone est un plan pssssit par le centre, celle dont la seconde roue doit être année a la forme d'une épicycloïde décrite par un point d'une circonférence d'un diamètre moitié moindre que la pivmière, et roulant sur la seconde.
Lorsque le rayon de l'une des deux rouet devient infini, ou, en d'autres termes, lorsqu'il s'agit de faire engrener une roue avec une barre rectiligne , les dents de la barre doivent être en forme d'épicycloide, et les denti de la roue sont des diveloppanUs de cercle (col. 1 22). C'at la forme de la came propre à mouvoir un pilon (6g. 38. col. 149).
Tels sont les principes qui président an tracé des engrenages ordinaires. Ce système a le grave inoonvénieot de donner lieu à des pressions inégales sur les divcnes parties des dents. On y remédie en adoptant pour les dents la forme de développantes de cerde.
Dans Ton et dans l'antre cas , il y a des glissements qui tendent i déformer les engrenages et à diminuer la force motrice.
Ce second système n'est guère employé que lorsqu une roue doit conduire plosienrs pignons de diamètres différents.
La transmission du mouvement entre deux axes de rotation AB, AC (fig. 49), qui font ^ entre eux un certain angle dans an
'\\ y même plan, s'opère au moyen d'engrenages coniques. Les cànee pr'mitifê sont engendrés par les angle* KAB , EAC , tels que les perpendiculaires abaissées d'un quelconque des points de AE sur les axes AB, AC sont dans le rapport inverse des vitesses angulaires ou des nombres de tour < des roues DE, EF.
Lorsque les axes n'étant pas dons nn même plan forment entre eux un angle droit, on fait engrener une vis sans fin avec une roue dentée (fig. 50).
Le cas le plus général où les axes ne sont pas dans un même plan et font un angle
•fôM
iiâ
yÉCAXlQUii. — iMACUlMIiS.
qudcooqae, i été rétolo par M. Olivier i Tiide dei procédés de la géoméirie descriptive.
Le johit irisé on charnière UMivtrulU imiginé pir Hooke , permet de trini mettre le moavrment d'un ixe a un antre axe , qui non - seulement n'est pas situé dans le même plan, mais qui varie même de position : soit nne croix dont les quatre branches sont égales.
Les extrémités opposées sont deux i deux eml>ottées aux extrémités de deux demi-cercles, dont les sommets convexes sont fixés aux abouts des axes mobiles, et qui tournent leurs concavités Pun vers Tautre.
Alors un des deux axes ne peut pas tourner sans que Fautre tourne aussi sur lui-même.
On emploie un double joint (fig. 51 ) lorsque l'angle Tonné par les deux tiges est moindre que 140<>.
CavraBB VK UODVniKXT CIRGULAIBB OONTIKU US CIRCULAIRB ALTBBNATir («• 9).
Une hieOe attachée par une de ses extrémités à un talameier (fig. 52), et par l'antre h^^ ^ extrémité i nne wutnitelU, est
4^ ^ ,-'i«^î:" ' =i& l'organe le plus habituellement employé pour transformer le mouvement circulaire alternatif ( de l'extrémité du balancier), en un mouvement circulaire continu (extrémité mobile de la manivelle).
Les forges offrent aussi un **' tutre exemple très- fréquent
de cette transformation de mouvement. Une roue à came
(fig. 53) soulève et
laisse retomber alternativement et avec une grande vitesse un wuirtinel à cingler mobile autour d'un axe horisontal qui traverse son manche. Tous les points du marteau décrivent des arcs de cercle d'un mouvement alternatif, de part et d'autre de l'axe de rotation.
La pédale dm réwtoulewr (fig. 54) est doué d'un montement circulaire alternatif qui se transforme en circn- Uire continu sur la manivelle de la meule i aiguiser. Le levier do Lagaromsie ( fig. 55 ) est employé avec succès pour imprimer un mouvement de rotation continu à un
treuil , à Paide du mouvement recliligne alternatif donné â on bras de levier.
CB.tXAKR U.\ UOtVBVBNT nSCTILlCNB ALTBBNATIP KH CIBCULAIBK âLTBRNITIP (sO 17).
t'n levier (fig. 56) mobile autour d'un axe horîiontal porte une demi-circonférence à laquelle est attachée une corde sans fin passant sur deux poulies verticales situées dans le plan de la demi-circon-
férenee. Si l'on donne un mouvement circulaire alternatif au levier, il en résultera un mouvement recliligne alieraatif pour la corde. Ce mouvement a été employé dans une machine i récéper les pieux sous Peau.
Le mouvement de tigxag (fig. 57) n'est pas seulement employé dsns les jeux d'enfant, il l'est aussi dans le dévidoir et dans les pinces ou tenailles qui servent à retirer des corps très - pesants du fond de la mer. On le voit figurer dans les anciens dessins de machine où il porte
le nom de sauiereau on de kappe-vilain.
Au moyen de deux chaînes (fig. 58) at- Cachets par leurs extrémités inférieures à deux liges verticales , et par leurs extrémités supérieures k des ars de cercle, le mouvement circulaire alternatif d'un balancier terminé par ces deux arcs de cercle est transformé en mouvement recliligne alternatif dans les tiges. Cet organe mécanique est souvent adapte aux pompes d'épuisement dans les mines.
Le parallélogramme arfieulé , représenté dans la figure 59 , doit être considéré comme une des découvertes les plus brillantes du célèbre Watt , bien que cet j-^ organe mécanique ne donue qu'une solution approximative de la transformation du mouvement circulaire alternatif en rectiligne alternatif. A B est un balancier mcbile autour de l'axe fixe A. I est un autre point fixe.
Les tiges rigides BC, CD, DE, DI sont toutes mobiles autour des articulations B, C, D, E, L Lorsque le balancier reçoit un mouvement alternatif de rotation autour de son axe A, le parallélogramme prend diverses formel, et le point C Digitizeaiend à décrire une courbe dont le tracé complet indiqué en pointillé sur la
Itô
iNSTfaUCTlON POliâ LK PEUPLE.
figore rMiemble À une etpèce de 8. Uiit celte courbe s*écarte très-peu de U verticale CR dmt les limitet du monvemeDt du balancier, de lorte que la tige rigide CR recevra un mouvement alleroalif MnaiMement vertical. Le point placé au milieu de rintervalle D£ décrit une courbe lemblable à celle que décrit le point C , et te maintient ■ennblement suivant une droite verticale.
Le point I est le centre de la circonférence qni passe par trois positions du point D correspondant aux ècarlf extrêmes et k la position moyenne du balancier, lorsque le point C eit assujetti à rester lur la verticale CR.
On doit k U. de Bétancoort
Tnn appareil analogue au parallélogramme de Watt et remplissant le même usage.
La figure 60 représente Tontil connu sous le nom de ^ drilte on trépan. One corde,
qui traverse une tige verticale vers le sommet , est fixée aux deux extrémités d'une travene perpendiculaire i cette tige et mobile longitudinalement On fait tourner l'instrument jniqu*à ce que la corde loit enroulée autant que possible autour de la tige. La traverse monte. Alors, si Ton appuie la pointe sur remplacement d*ttn trou i forer, en laissant dérouler rinstrumeut, la lige prendra un mouvement circulaire alternatif autour de ion axe , tandis que la traverie , montant et descendant alternativement , aura un mouvement rectiligne alternatif. Au bas de la tige est une masse qui sert de wfkmt ( coL 1 57 ) et qui pèse sur la pointe pour la faire enfoncer , en même temps qu'elle pèse sur la corde pour la faire dérouler et enrouler alternativement
LWc4er représenté (fig. 61) est auMÏ un outil fort
connu , qui , au moyen d'un nioorectiligne alternatif, imprime un mouvement circulaire au cylindre autour duquel Is corde fait un tour. Ce dernier mouvement est ordipatrement alternatif; mais il peut aussi être continu, si le cylindre est garni d'un volant, et SI Tarcbet est tenu avec adresse de manière à n'agir sur le cylmdre que dans un seul uni.
CBAXGU UM UOUVBIIBNT CiaCULAIBB ALTSt-NATIP BN CIBa'LAIBB
ALTBiu«ATir (n9 19).
On peut d'abord employer, pour résoudre celte question, les agents qui ont femi à la Iransformalion du mouvement circulaire conlinn en circulaire continu.
Le tour en l'air,
qu'emploient inrlout lei
tourneurs en bois (fig.
62), donne aussi une
solution du problème.
Le pied fait hausser et
baisser alternativement
' '^ ' la pédale qni communi
6tf que avec l'exlrémilé du
ressort par le moyen
d*nne eorde enroulée autour d'un cylindre mobila sur
des tourillons.
Les leviers coudés formant les appareils dits «oi de S9ttnitu (fig. 63 et 64) à des transformations de
ments de ce genre , soit dans un même plan , soit dans des plans différents.
J 7. Des organes servant à moiifitr la oiteBse dm wumvewunt dams Us n
OBGAXBS SBBVANT A ABa^TIB OU A lUPBIUBa LB UOUVBWrr. Eabrajaget, povlict foll««. «le
Le mode le plus simple pour suspendre on restituer subitement le moovemeDl dans une machine consiste s dérober une des roues à Tu-
Btion des engrenages , en 1a rendant mobile dans le sen longitudiDal de son axe (fig.
65) sur l'arbre qui la porte, et on donne alon une forme polygonale à Tassemblage qui maintient la roue sur cet arbre. On peut aussi rendre folU, c'est-à-dire parfaitement mobile autour de son arbre , une des roues , qni dc transmettra le mouvement i cet arbre que lorsqa oa l'aura fixée de nonveaa à l'aide d'un wuuKhon (fig. 66).
La figure 67 fait comprendre le mécanisme de l'enbrayage , que l'on emploie , préférahlement aux poolia dont il vient d'être question , lonque la force & transmeltre est très-considérable.
Rmw a détente.
La figure 68 représente ce genre d'appareil. II se compose d'un arbre ma par bot manivelle portant une sailUc.
Sur le même arbre , est moolée à frottement doux une poulie qoi porte une détente foniiéo d'eo levier à crochet pressé par oo ressort. Quand ce crochet appuis sur la saillie de l'aibre, le oioo* vement se communique à la roue qni fait monter la corde, qoe porte sa circonférence attachée à un poids quelconque. Le mouvement se continue ainsi jusqu'à ce que le levier , rencoutrant l'extrémité d'elle cheville fixe, vienne à basculer; il se décroche, et le poids suspendu à la corde descend en faisant tourner la roue.
Roae i roehet.
Cette roue, analogue à la roue à déclic , est employa' dans le mécanisme des pendules et des montres ordinaires. Une roue est fixée sur un arbre carré ; munie àt dents crochues, lonqu'on la tourne avec une clef poor
MÉGANIQlifeL — M ACHIXËS.
hiaàtr le rewort moteur, elle échappe k raction d*nn iieUc ott rocket à retêort, espèce de crochet moKile aotoor d'un point 6xé à ane rtme/oUe , montée sur le même axe et toot à tàié de la première. Mais dès qne le ressort moteur eieree ton action . la roue à rochet tourne en Kns contraire à eeloi dans leqael on a monté la pendnle , et entraîne avec elle la roue folle , destinée à transmettre Fiction motrice da ressort aui autres pièces.
Déclics.
Divers appareils sont employés dans les sonnettes qui
f sérient à battre les pièces pour faire ^ tomber le mouton. Les plus simples consistent, soit daos un crochet (fig.
69), soit dans une pince munie de deux longues branches (fig. 70) i laquelle le mooton est suspendu.
Quand il est élevé par la corde à la hantenr voulue , les extrémités de la pince on du crochet se trouvant resserrées entre deoi parties fixes, on rencontrant des saillies "* ' fixes, le mouton tombe.
fTttiM.
Le frein est un appareil au moyen duquel on peut modérer à volonté, et même au bôoin anéantir complètement la vitesse d*on mécanisme en mouvement. Le plus coDOD de tons les freins est celui qui est adapté aux voitures publiques pour enrayer dans les descentes rapides, et qui est désigné par le nom vulgaire de miccmiçue. C'est on arc de cercle en bois ou en métal, placé derrière une des grandes roues, et qui peut être serré contre cette roue au moyen d'une vis de prsssion, de manière i la ralentir ou à Tarréter complètement dans sa rotation autour de lessieu. La vis communique par une corde sans fin avec une ma^ Direlle qne le condoetenr placé sur la banquette fait mouvoir sans être obligé de se déranger. La figure 71 repreiente un frein agissant sur une jante de roue.
Ce mode d enraynre a rinconvénient grave d'exercer nr FeMicn nne pression qui tend à le fléchir et à forcer il cheville ouvrière. M. Arnoox y a remédié dans les voitnref articulées qn il e construites pour chemins de fer de toote courbure , et qni circulent sur le chemin de fer de Paris à Sceaax. Son frein se compose d'un double arc mobile symétriquement placé par rapport i Taxe vertical de la fone , et dont les deux parties se rapprochent également de manière i serrer complètement la rone, sans exercer aucune pression sur l'essien. Ce système , appliqué aux deux roues de la même paire d'une voiture, permet de faire cesser le mouvement de rotation dea roues presque instantanément, et donne ainsi un moyen sûr et suffisamment prompt d'arrêter un convoi animé d'une grande vitesse sans choc et par transition insensible.
Co finein qni embrasse nne portion notable de rone tonnisnte est représenté fig. 7S,
OaSâ.lBS SSaVAKT A aéCULABISKa LE U0(JVBIII.NT.
G'cit tvm des oifanes les pins ntiles pour prévenir,
dans les mouvements des machines , les vanations dues à des chaogemeuls brusques dans la force motrice. Il se compose essenlieilement d'une grande rone dont la janu ou anneau est très* massive et très-pesante, et dont les bras on rsis n'ont qne la force nécessaire pour maintenir l'anneau. Par la grandeur de «a masse et par la manière dont elle est répartie, le moment «t inertie du volant, c'està-dire la somme des prodoits des masses de tous ses points par le carré de leur distance à l'axe de rotation, est très-considérable. Or la vitesse angulaire de rotation, communiquée à un corps par une force d'impulsion donnée, est précisément en raison inverse du moment d'inertie de ce corps. Ainsi, lorsque la résistance ou la force motrice viennent à varier brusquement, la vitesse de rotation ne varie pas avec In même promptitude ; et en vertu de la loi d'inertie (col. I IS), le volant tend à persévérer dans un mouvement de rotation uniforme, malgré ces variations. Aussi l'a-t-on comparé avec raison i un réservoir qui emmsgasine la force motrice lorsqu'elle excède les résistances qu'elle doit vaincre, et qui la restitue lorsque les résistances deviennent an contraire accidentellement plus grandes qne cette force.
Les effets surprenants du volant comme eondensalenr de force font croire mal à propos aux personnes pen initiées à la théorie qne cet appareil aogmente la puissance des machines. Au contraire, comme le poids du volant augmente le frottement sur les tourillons de l'arbre qni les porte , comme i raison de son volume et de sa vitesse il éprouve nne résistance dans l'air, son emploi occasionne toujours une perte de force motrice. Mais cette pf rte est peu de chose en comparaison des avantages qu'il procure lorsqu'il est convenablement pUoé.
Toujours est-il qu'on ne doit l'employer qne dans les cas où soit la puissance , soit la résistance , soit tontes les deux à la fois, sont soumises à des intermittences. On le place le pins près possible de la pièce dont le mon* vement est variable.
GeluppeaeDU.
Il est fscile de concevoir qu'en montant sur nu même axe deux roues i rochet verticales et égales , dont les déclics agissent en sens contraires, et en les faisant communiquer par le moyen d'engrenages coniques avec une rone horisontale dont l'axe passe par le milieu de la dislance des centres des premières , on imprimera k la roue horiiontale un mouvement de rotation sensiblement continu lorsque l'on donnera à raxehorisontainn mouvement de rotation alternatif. Mais pour que ce mouvement soit de vitesse uniforme, il faut employer simultanément un pendnle, dont les oscillations sont isochrones , et un éekappemeni. Cet emploi simultané donne le moyen le j, plus exact de régulsriier les mou-
vements dans les mécaniques d'horlogerie. Ls figure 73 représente un échsppemeot à ancre. La rone d'échappement AB , qui porte l'aiguille G H des secondes on fractions de secondes , tend à tourner de A en B avec une vitesse accélérée, sous l'inQuence d'un poids qui tombe ou d'un ressort qui se débande. Mais LU est un pendule qui oscille sntonr du point de suspension L, et dont les dimensions sont telles qn'il fsît nne oscillation dans le temps que l'aiguille G H doit employer pour avancer d'une division du cadran. Les ancres LI, LK font corps avec le pendnle et vibrent en même temps. Quand le pendule est dans la position représentée sur la figure ,
r«ncre LI arrête le mouvement de U roue AB et intpend CDlièremenl Taclion du moteur. Cependant la lentille M du pendule obéit è la pesanteur, ramène la ligne LU dam une direction verticale , et par auîle Tancre Ll le dégage de la dent. La roue tourne de A en B, sous l'influence motrice. Pendant ce temps, le pendule oscille de Tantre côté de la verticale , l'ancre LK revient s'engager avec une antre dent de la roue, dont elle suspend pour un instant le mouvement de rotation , et ainsi de suite. En deux oscillations du pendule, il passe donc une dent devant chaque ancre ; et la roue fait un tour en une minute si elle porte 30 dents, et si le pendule est réglé de manière à battre les secondes. L'action exercée par les dents de la roue sur les ancres suffit d'ailleurs pour rendre an pendule la quantité de mouvement qu'il perd à chaque instant par la résistance de l'air et des frottements, et pour entretenir ses oscillations, qui, sans cela , iraient en diminuant d'amplitude et s'arrêteraient bientôt
Dans les montres , on ne peut pas employer un pendule mu par l'action de la pesanteur. On a recours alors à un ressort d'acier en forme de spirale et très-délié. Ce ressort est uni à une roue évidée ou balancier, équilibrée avec le plus grand soin autour de son axe, et mobile sur des pivots. Quand le balancier tourne dans une certaine direction, le reisort s'enroule ; ensuite son élasticité contraint la roue i tourner en sens contraire , jusqu'à ce que le reswrt s'étant écarté en un antre sens de sa position d'équilibre, sa force élastique détermine une vibration de la roue, dirigée dans le même sens que la première, et ainsi de suite. L'axe du balancier porte des ancres semblables i celles du pendule de la fig. 78 et s'engageant alternativement avec les dents d'une roue à couronne. On sppelle ainsi celle dont les dents sont taillées parallèlement à l'axe. Ici la roue à couronne remplace la roue d'échappement décrite plus haut La force d'impulsion lui est d'ailleurs communiquée par l'élasticité du grand reêiort qui est la pièce principale des montres.
Dans les ckronowtkre* ou montres de haute précision , dont le mouvement mojen ne doit pas varier d'un seul dixième de seconde par jour, il est nécessaire que le centre d'oscillation (cul. 125) du balancier reste toujours i la même dislance de l'axe de rotation, pour que les oscillations soient parfaitement isochrones. On réalise cette condition en partageant le contour du balancier en plusieurs arcs, dont chacun est double, composé de deux métaux inégalement dilatables, le. plus dilatable étant k l'extérieur. Si les bras qui portent les arcs viennent à se dilater, les extrémités libres des arcs se rapprochent de l'axe du mouvement , et les deux mouvements contraires peuvent être compensés de telle sorte que le centre d'oscillation reste i la même distance de Taxe de suspension.
RégaUtMr k tùttt oentrifogt oa pendule coniqa*.
Que l'on imagine une couple de liges rigides égales, également chargées à leur extrémité libre , et fixées à charnière |>ar l'autre extrémité i l'axe d'un arbre vertical qui dépend de la machine , de manière à tourner avec lui (fig. 74).
Les vanalions de vitesse dans le mouiement de rotation de l'arbre se manifesteront par des variations correspondantes dans l'écarlement entre les liges et l'axe vertical auquel elles sont fixées, écartement dû à la force centrifuge (col. 122).
Or ces variations dans l'angle mutuel d*s deux liges pourront être à l'aide de leviera cou-
dés, & l'orifice par lequel s'écoule l'eau oo la vapeur, suivant que la force motrice est une chute d'eau on nue machine à vapeur ; et on pourra disposer ces reovois de mouvement de manière que l'alimentation de l'eau oo de la vapeur soit ralentie ou accélérée suivant que la vitesse de rotation de la machine devient trop forte oa trop faible.
On peut aussi employer le régulateur è force ceutrifnge à serrer ou à déplojer les toiles qui garnissent les ailes d'un moulin i vent, à augmenter ou à diminnci Is quantité de grain qui vient s'engager entra les meules, etc. De sorte que son action s'exeroe tantôt sur la organes qui transmettent la puissance , tantôt sur ceux qui produisent la résistance.
Nous considérons comme une annexe de la cinématique la des ription des naudi produite par l'enlaeement des cordes. La flexibilité de cet élément si important dr beaucoup d'appareils permet de varier la combinaison suivant le but qu'on se propose. Voici le spécimen de quelques-unes de leun combinaisons. Les figures 75 et 76 représentent des nœuds destinés i réunir deux cordes.
Le premier porte le nom de nœud droit , on mmud Morû, ou ntBud plaL 11 est très -bon, fait avec de petites cordes; mais, fait avec de grosses cordes , il n'est solide qu'autant que les bouts sont liés aux cordes dont ils font partie.
Le second est le nœud de liêierand.
Les figures 77 et 78 reprérenlent les noeuds employés pour fixer des cordes à des organea%s on '^^*
gros anneaux. Le premier norie le nom deiumi^ de s
Enfin 1rs figures 79 et 80 repréaeoleot des nendecœ' tante ^ qui m serrent d'autant plus autour du corpi embrassé psr eux, que Ton tire dawantsgt sur le bout os les bouts ds b 7v* M* eorde.
Ltoy LALANNR, Aaeifs tlHe d» l'Peol» poljlKhaifsc.
lagéolear des fonti cl c'
• TTrocaâraii nos rtâmt, lis ne VAraouas, M.
PâWI.
DUBOCHET, LECHEVALIER it C", 60, RUE RICHELIEU. —25 gbwtiius
MÉCANIQUE. -MACHINES
