DIAMÈTRE

en milllmètret.

ni;sisiAN4:E

par mililm. carré.

Les cordes se rompaient de préférence aux points d'attache ou d'enroulement et aux nœuds; elles cédaient, au bout de quelques heures, sous des efforts plus faibles que ceux qu'elles avaient supportés pendant plusieurs minutes; leur résistance momentanée peut être évaluée, terme moyen, à 5 ou 6 kilogrammes par millimètre carré de section, mais on ne doit pas leur faire porter plus de la moitié de cette charge ; enfin la rupture est toujours précédée par un allongement qui esl moyennement le \ de la longueur primitive, pour la charge maximum, et -^ pour la moitié de cette charge.

BBS RfiSlSTANCES. 355

Observation particulière. — En terminant ce qui concerne la résistance des cordages, nous croyons utile de faire remarquer que, dans la Marine, on a pour usage de donner aux boulons des poulies, un diamètre égal au\ f de celui de la corde on du câble : cet usage, fondé sur une longue expérience, s'accorde d'ailleurs avec le résultat des théories connues.

27D. Résistance des courroies en cuir{*). — On ne possède aucun résultat d'expériences directes relatives à la résistance

(*) Expériences relatives à l* élasticité et à la résistance des courroies. — Nous avons fait un grand nomt)re d'expériences relatives à l'élasticité et à la résistance des diverses espèces de courroies que l'on emploie aujourd'hui dans l'industrie; voici Iç résumé des résultats auxquels nous sommes arrivé.

Les allongements des courroies neuves en cuir qui n'ont subi aucune extensioD préalable ne paraissent pas suivre de loi régulière; ils se produisent rapidement dans les premiers instants, puis de plus en plus lentement, et l'équilibre ne s'établit qu'après un temps fort long ; l'allongement d'un cuir neuf pour une charge d'environ i kilogramme par millimètre carré de section, mesuré une minute après l'application de cette charge, est ordinairement inférieur à la moitié de celui qui est produit au bout de cinq jours ; après vingt-quatre heures, il n'est environ que les f de ce dernier : le plus souvent le mouvement n'est pas arrêté au bout de trois mois. Si l'on enlève le poids qui tendait la courroie, celle-ci diminue de longueur ; dans plusieurs expériences, nous avons pu constater que le mouvement d'accourcissement n'était pas éteint au bout de six mois. La courroie parait ne jamais revenir à sa longueur primitive; si, dans quelques expériences, on ne trouve pas d'allongement permanent pour de faibles chargea, cela tient probablement à ce que la courroie a supporté antérieurement une traction plus considérable.

Une courroie prend beaucoup plus rapidement la longueur qui correspond s une traction donnée si, au lieu de la laisser soumise à cette traction d'une manière continue, on la charge et on la décharge alternativement; lorsqu'elle s été ainsi feuiguée, ou bien qu'elle a été maintenue pendant plusieurs jours à une certaine tension T, elle se comporte tout autrement qu'une courroie neuve, sous l'action de charges inférieures à T : les allongements ne varient pins sensiblement quelques instants après l'application des charges; ils redeviennent les noèmes pour les mêmes tractions et leur demeurent proportionnels dans une assez grande étendue, surtout pour des charges notablement inférieures à T. En réalité, l'équilibre ne s'établit jamais qu'à la longue, les allongements sont toujours fonctions du temps; il est h remarquer que les longueurs définitives s'établissent bien plus rapidement lorsque les charges vont en augmentant que lorsqu'elles vont en diminuant, que les courroies s'allongent plus rapidement qu'elles ne reviennenty même lorsqu'il ne subsiste aucun allongement permanent appréciable.

£n résumé, une courroie n'est sensiblement élastique que pour des tensions inférieures à la tension maxima qu^rlle a supportée antérieurement; à mesure

356 MÉCANIQUE IlfDUSTBIELLB.

des courroies qui sont aujourd'hui généralement employées, dans les machines, à la transmission du mouvement des arbres

que les efforts qui agissent sur elle se rapprochent de cette tension maxima, les allongements ac continuent pendant des temps plus longs, et leur loi éprouve une modification brusque dans le voisinage de cette tension ; cette perturbation n'a donc aucun rapport avec la résistance de la courroie, et peut, à volonté, être produite pour une charge quelconque. H est possible que, pour tous let corps, même pour les métaux, il se présente des phénomènes analogues, que le point qui répond à l'altération de leur loi d'élasticité soit déterminé par une traction ou une pression préalable exercée, soit directement, soit par suite des procédés de fabrication.

11 résulte des considérations précédentes que, avant de mettre en fonctionnement les courroies de transmission, il convient de les soumettre, pendant plusieurs jours, à une traction trois ou quatre fois plus forte que l'eflor^ qu'elles devront transmettre; on évitera ainsi les irrégularités, les glissements et surtout la nécessité de raccourcir fréquemment les courroies.

Les faits indiqués plus haut expliquent aussi comment il arrive que des courroies qui travaillent d'une manière continue finissent par glisser sur les poulies, tandis que ce glissement ne se produit pas, pour une durée effective beaucoup plus grande du même travail, lorsque la marche est coupée par des périodes de repos, pendant lesquelles les courroies peuvent revenir vers leur longueur primitive.

Les courroies de transmission, pendant le fonctionnement, passent rapidement d'une tension à une autre, soit à cause des variations du travail transmis, soit k cause de l'existence des deux brins qui sont nécessairement à des tensions différentes. Quand elles ont fonctionné longtemps, ou bien quand elles ont été fatiguées préalablement, ainsi qu'il a été dit plus haut, elles se conduisent très-sensiblement, pendant le mouvement, comme des liens élastiques, pourvu toutefois que les variations de tension ne soient pas trop considérables, mais elles s'étendent toujours à la longue. Pour faire la vérification de ce fait, qui est important au point de vue de l'étude des machines en mouvement, lorsque l'on tient compte de l'élasticité de leurs organes, nous avons produit et mesuré les tractions à l'aide d'un appareil à vis muni d'un ressort taré; les changements de tension peuvent s'établir rapidement, sans mettre l'inertie en jeu, ce qui n'est pas possible avec les appareils dans lesquels la tension est produite par des poids; nous avons néanmoins préféré ces derniers pour déterminer le» allongements et les résistances rapportés dans le tableau ci-après, p. 358. Les deux procédés d'expérimentation présentent, en effet, une différence qui doit être signalée : lorsqu'une courroie fixée à son extrémité supérieure est chargée d'un poids à son autre extrémité, elle s'allonge, avec le temps, sous cet effort constant; dans les appareils à ressort, elle s'allonge en même temps que la traction diminue, car,, d'après la disposition même de l'appareil, la courroie ne peut augmenter de longueur, sans occasionner une diminution de la tension du ressort.

La courbe des allongements du cuir présente une irrégularité dans le voisinage d'une traction équivalente à 1^^,75 par millimètre carré de section;

dont l'éloignement ne permet pas de faire usage des roues d'engrenage ordinaires. On sait seulement, d'après une obser-

cette irrégularité est produite par la rupture do la couche externe, qui occasionne une augmentation de charge sur la partie non altérée. En examinant la section transversale d'une courroie, on distingue très-nettement, du côté où étaient implantés les poils, -une couche compacte à grain trés-Hn, de couleur plus claire que la partie interne; cette couche, dont l'épaisseur varie entre * et y de celle de la courroie, peut facilement être isolée; nous avons reconnu que, tandis que la partie interne se rompt sous une charge de 3^', 30 par millimètre carré, l'épiderrae ne peut porter que o*^', 70; que, pour une même charge par unité de section, l'allongement de l'épiderme est environ le double de celui de la partie interne, mais que son allongement total, au moment de la rupture, est inférieur à celui de l'autre partie. 11 résulte de là que, lorsqu'un cuir est soumis à une certaine traction, la tension de l'épiderme est environ deux fois moindre que celle de la partie interne, mais que sa rupture •e produit bien avant celle de l'intérieur: On peut donc enlever l'épiderme sans affaiblir la résistance totale du cuir; il est facile de s'assurer de ce fait en pratiquant, avec précaution, des entailles transversales dans la couche extérieure; la charge de rupture sera la même que pour une courroie intacte, et souvent le point de rupture ne correspondra pas aux entailles.

Nous résumons, dans le tableau suivant, les résultats d'un grand nombre d'expériences faites sur des échantillons qui nous ont été fournis par les meilleurs fabricants de courroies; nous rappelons que nous ne pouvons donner ici que des chiffres moyens, attendu que les résultats varient entre des limites assez étendues, non-seulement avec la nature des cuirs, mais aussi avec les procédés de fabrication; la résistance, par unité de section, des courroies n'est pM la même que celle de l'espèce de cuir qui les constitue; elle augmente pour les courroies compactes dans lesquelles la matière a été condensée par des opérations du corroyage, ainsi que pour les courroies bien nettoyées, dans desquelles on a enlevé toutes les parties filamenteuses et sans consistance qui se trouvent ordinairement du côté de la face interne.

Les chiffres de la première colonne se rapportent à l'unité de longueur de la courroie préalablement fatiguée sous une charge d'environ 1 kilogramme P*r millimètre carré; l^s allongements élastiques ont ensuite été déterminés pour des charges inférieures à i kilogramme par millimètre carré ; les chiffres de la deuxième colonne se rapportent à la longueur de la courroie, dans l'état ou elle est fournie par le commerce; ils ont été obtenus, ainsi que ceux de la troisième colonne, en augmentant graduellement les charges de 0^^,10 par millimètre carré, à des intervalles de quatre heures, au minimum. L'allonge, ment total, an moment de la rupture, est sensiblement le même, quelle que *<>U la rapidité avec laquelle on augmente les chaires; néanmoins il est possible, en a{;issant avec précaution, successivement sur les diverses parties de la courroie, de l'étendre bien au delà des limites ordinaires sans la rompre, mais alors la résistance est notablement réduite. Les courroies en cuir de bœuf, l>ien préparées, doivent généralement être préférées à toutes les autres comme oi^ftnes de transmission du mouvement; on leur donne ordinairement une

358 MÉCANIQUE INDUSTEIBLLE.

vation particulière de M. Morîn, sur une courroie en cuirnoir corroyé, renforcée sur les bords el servant à faire marcher des tambours cylindriques, qu'on peut faire supporter, d'une manière permanente, à ces courroies, un effort de traction de 2 kilogrammes par millimètre carré de section, sans craindre d'altérer leur constitution élastique.

section telle, que pendant le fonctionnement, elles portent | de kilogramme par millimètre carré, c'est-à-dire à peu près 7^ de leur charge de rupture; lorsque les efforts transmis sont constants, on peut, sans inconvénieuts, leur faire supporter le double de cette charge. Les courroies en vache sont plus résistantes, en moyenne, mais il est rare que leur épaisseur surpasse 4 niillimè» très, tandis que le cuir de bœuf atteint souvent plus de 6 millimètres; en outre, elles s'allongent plus pendant la marche que ces dernières. Les courroies eu veau présentent le même inconvénient : elles ont rarement plus de 2 millimètres d'épaisseur, et sont, du reste, fort irrégulières. Les courroies en caoutchouc combiné avec des tissus offrent l'avantage de peu s'allonger, d'être trèsélastiques; leur fabrication est très-inégale; lorsqu'on est obligé de les croiser, elles se détériorent rapidement. Nous n'avons pas rapporté, dans le tableau, les chiffres relatifs aux courroies en gutta-percha ; les résultats sont très-variables; sous la moindre élévation de température, elles perdent toute élasticité, elles se déforment, s'élirent ; aussi ne peut-on les faire fonctionner convenablement que dans l'eau.

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par mlliin. carré

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