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» subséquentes» le travail qui serait produit par i mètre ; de vapeur, agissant à i atmosphère de pression sur un >n dont la surface, d'ailleurs arbitraire (18G), serait supe égale à i mètre carré. C'est, en effet, ainsi que nous is obtenu la Table, p. 238, en prenant, pour plus d'exac- Ic (35 et 37), la pression atmosphérique, sur le mètre
lOOO^'
» de surface, égalo à io333''^ { ou loooo^'
7. Application particulière, — Pour montrer comment oit se servir de cette Table, nous prendrons encore pour )ple les données des n" 188 et 193, où la vapeur est inlro- S dans la machine, sous la tension de 3»*"',5o, et doit se idre jusqu'à occuper 4,5o fois le vojumc primitif. La pree chose à calculer est la valeur de ce volume primitif, ce isl toujours facile quand on connaît bien la constitution de ichine : dans le cas du n"188, ce volume est évidemment, nèlres cubes, 3,i4i6 X (o"»,4)'X o",32 = o°»S i6o85; la e donne, pour la même détente du mètre cube de vapeur itmosphère, la quantité de travail 26875 kilogrammètres; :, d'après ce qui vient d'être dit (191)), celle qui répond •"jS et aux o"S i6o85 sera 3,5 X o,iGo85 X 25875''«»», ou 297 X 25875''«'"= i4567''«*".
Ue quantité est un très-petit peu moindre ( de •—? environ ) la valeur qui a été trouvée au n° 188, pour une demilation du piston; ce qui doit être (180), attendu que nous is poussé très-loin le degré d'approximation pour les bres du tableau.
innaissanl ainsi le travail développé par la vapeur, dans demi-oscillation de la machine, on achèvera le calcul de anière indiquée n"' 191, 193 et 194^, c'est-à-dire qu'on aura de diminuer les résultats de tout ce qui est consommé les résistances nuisibles; il faudra ne pas oublier d'ail- 5 (195) que, pour les détentes qui excèdent 5 fois le me primitif, les nombres de la Table indiquent des quan- . de travail généralement irop fortes, et qu'on devra supîr égales, tout au plus, à celle qui répond à la détente de is le volume primitif.
1)8. Emploi des Tables de logarithmes hyperboliques pour
!l4o MÉCANIQUE INDUSTRIELLE.
calculer le travail dû à la détente des gaz et vapeurs. — On remarquera que, si l'on retranchait des quantités de travail données par la Table ci-dessus, celle io333kilograminètresquj est censée développée avant la détente de la vapeur, la différence représenterait précisément le travail relatif à celte détente seule et à la pression de i atmosphère ou de io333 kilo* grammes pour i mètre carré de surface; divisant donc, par cette pression, le travail dont il s'agit, le quotient exprimen le travail qui serait dû simplement à la détente de i mètre cube de vapeur, sous l'unité de pression répondant à i kilogramme par mètre carré.
Si maintenant on se reporte aux n"* 181 et 188, on se convaincra aisément que les quotients de cette espèce, pour tous les nombres de notre Table, ne sont autre chose que la mesure des aires d'une suite de segments hyperboliques (181) leb que abVa\ acc*a\ add'a',,,. (PL II, Jig. ^i et 43), demies abscisses extrêmes 0&, Oc, Orf,... représenteraient elle»mêmes la série des nombres i,oi, 1,02, t,o3,..., qui, dansh Table, expriment les rapports des volumes de la vapeur après et avant la détente, et dont la première ordonnée aa\ relative à l'abscisse Oa= 1, représenterait, à son tour, l'unité de pression ou I kilogramme, en telle sorte que le produit consiml (181) d'une ordonnée quelconque par son abscisse serait, de son côté, équivalente à l'unité de travail ou à 1 kilogrammèlre. Ainsi la méthode de Thomas Simpson servirait encore à dresser la nouvelle Table des quotients ou segments hyperboliques dont il s'agit, Table qui, étant censée ne se rapporter qu'à des unités abstraites, aurait l'avantage précieux de pouvoir s'appliquer à des unités d'abscisses, d'ordonnées et d'aires hyperboliques quelconques, au moyen de la multiplication de chaque nombre par la valeur de l'unité qui lui est relative dans chaque cas particulier. Par exemple, dans celui du n' 181, l'unité des abscisses serait la longueur d'âme Oa, l'unité des ordonnées la pression totale, sur le boulet,
i?.oo"*'"X i^»,o33x 176^*1 = iii8î']7^^,
01 l'unité des aires de segments hyperboliques la quanlilé 2i8i7Ci^« X Ort; dans le cas du n° 188, ces mêmes unilésau-
ent évidemment pour valeurs respectives, les quantités centimètres, 1817 kilogrammes et 18 i74^«Xo"*, 32 =58i6*^", nt la dernière, entre autres, devrait être prise pour facteur s nombres abstraits qui, dans la Table, expriment les aires s segments relatifs à Thyperbole équilatère (181) ayant mité abstraite ou i pour produit constant de ses abscisses et •données.
Ces exemples se reproduisant souvent dans les applications, s géomètres ont, depuis fort longtemps, calculé une Table îinblable à celle dont il s'agit, et dans laquelle ils ont nommé }gariihmes hyperboliques ou népériens, du nom de Néper 5ur inventeur, les nombres qui représentent les aires hyperoliques relatives à chaque nombre ou abscisse donnée. La rande utilité de cette Table nous a engagé à en rapporter, OQS le n*^ II, à la fin de ce volume, un extrait dressé exprès lour le calcul du travail des machines à vapeur, par M. de hrony (*), illustre géomètre auquel la théorie de ces machines ist redevable de divers perfectionnements.
199. Exemple de calcul ei formule générale relative au iraail des machines à vapeur, — Proposons-nous encore ( 197 ) e calculer, au moyen de la Table dont il vient d*étre parlé, (quantité de travail développée par i mètre. cube de valeur agissant d*abord sous la pression atmosphérique de
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>333^«= loooo^» H — par mètre carré, et dont le volume,
>rès détente, soit 4»5 fois le volume primitif; on cherchera, ans la Table, le logarithme hyperbolique de 49^> qu'on trouera égal à i,5o4o8; on y ajoutera Tunité, selon ce qui a été xpliqué au commencement de Tarticle précédent, puis on multipliera le résultat par loooo +|i()oo, ce qui donnera la [uantité de travail 25o4o,8 4- J 25o4,o8 = 25875^«",49 ou ^5875 kilogrammètres, en négligeant la fraction; ce qui est précisément le nombre qu'indique la Table du n" 196, pour e travail du mètre cube de vapeur à i atmosphère de pression, et dont le volume, après détente, est devenu 4"*'>5. Si d'ailleurs on considérait un volume quelconque v, de vapeur.
(*) Fojrez Bon Mémoire dans le tome VU! des Annales des Mines.
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APPLICATIONS, BTC. 243
qui indique que, après avoir pris y dans la Table ^ le logarithme fyjferbolique qui répond au quotient des volumes de la vapeur après et avant détente, on devra y ajouter l'unité, puis multiplier le résultat par le produit du volume et de la pression ie la vapeur avant sa détente, enfin retrancher, du tout, le produit de la pression dans le condenseur par le volume de la fapeur après cette même détente. D'ailleurs, on se souvieri- Ira que ce résultat est lui-même susceptible d'une réducion (191 et 193) en raison des fuites et des résistances nuisilies inhérentes au jeu des pièces constituantes de la machine.
300. Observations générales et Conclusion, — Avant de terniner le sujet qui nous occupe, je dois encore une fois prércDir le lecteur qu'en parlant des principales machines en BSige, je n'ai point eu l'intention d'en faire la nomenclature pomplète ni même une description qui suffise â l'intelligence ■e leur mécanisme : on les trouvera dans les Recueils et Traités Épéciaux sur ces machines, ainsi que dans le tome 111 du Cours de M. Dupin, où elles sont décrites avec toute la clarté et les développements nécessaires pour en faire saisir l'ensemble, Ouant à rhistoire de la découverte des machines â va^ieur, on consultera» avec une entière confiance, l'excellente .\oticef\m ^a été donnée, par M. Arago, dans V Annuaire du Bureau des '3êiigitudes pour l'année 1S29, Notice dans laquelle cet illustre Mdémicien a rétabli, â l'aide de critiques difGciles et impary âWes, les droits que Icrs mécaniciens français, notarfiroent ittâhmon de Cous et Papin, ont acquis â c^Wt importante découverte; on V trouvera également une devrription cbire et ^cise des parties essentielles des machines à vapeur, et des j^rfertionnements successifs qu'elles ont reçus jusqu'à oc^ toQrs.
On ne doit pas oublier eolin que nous avons entendu nous occuper uniquement de Taction mécanique directe de b %aleor considérée dans l'état où elle |ar%ieot de la cb^udier^
ttypi par la vapear Vrtr dn ù*' l^T : wêbm- i<>rw|u^ ie fmHbfâeul cU cor**^' im a élfê dftrrvwe ivcir miuu ynmr 4c» »M:kûiM» awkiuçi*»^. Hk persuel û« iJcnIcr, avec mmt euKlilndc trn ■iifciranlf . k irwaîl «Atjrtj/: «^ ««uif». in UsiHte dea otmiiilinai « la iâi^|«iàalc d<» cakatk qu'««iUr u««x<Mâv û*n%*%g\ 1» prcCêrer à %*^kn Vm furtmdk» invfMMwe» jw4|«'apj<Hir4*iiiii. h .
aux cylindres : en exposant, par la suite» les qualité ques de celte vapeur par rapport au calorique qui la et dans l'action duquel réside véritablement la foi tricp (99 et suivants), nous ferons connaître quelles autres modificalions^ les autres déchets que cette force avant d'être transformée en travail effectif el immédi applicable aux besoins de Tindustrie. Pour le moment suffira de dire, comme résultat de Texpérience, que I d'un cheval, équivalant (82) à 7$ kilogrammètres pars coûte environ 5 kilogrammes de bonne houille, par heu les machines de Watt, bien construites et de force m( qu'elle en coûte moitié moins, ou environ a'^'jS, dans li leures machines de Woolf; qu'enfîn les machines pression et à détente, telles que les construit Olivier I Philadelphie, consommaient presque autant que les m de Walt, et qu'on peut présumer que les machines loco de cette espèce, ou qui servent à traîner les chariots routes en fer, en consomment de 8 à 10 kilogrammes, i par heure, par cheval et pour une force de 10 à 12 chev
(*) l<a quantité de charbon brûlée, pour la production d*un trava pendant un temps donné, dépend de circonstances étran{]^rcs à la môme, telles que la qualité du charbon, le système et l'état d'enti chaudières, l'expérience du chauffeur, etc. ; cette base ne peut don • que des résultats approximatifs. Pour évaluer la consommation des proprement dites, et obtenir des chiffres comparables entre eux, il fa miner, au lieu dç la quantité de charbon brûlée, le poids de vapc duite, sous la pression adoptée, par heure et par force de cheval. On reste, évaluer appri>ximativement l'un de ces deux éléments quand o l'autre, en sachant que, en moyenne, i kilogramme de houille brûle chaudièrtMi ortlinaires, réduit en vapeur à i atmosphère, environ 7 kil< d'eau prise à zéro de{;re. Lt^ résultats en charbon que nous donnoc calcules d*apK»s cette d<mnét».
Les chiffres de la consommation sont {généralement un peu plus f jourtrhui que ceux qui sont indiqui^ dans le t4*xte; cela tient aui réalises, depuis cette époque, dans l'art de construire les machines, e aussi à l'au^ymentation de la prt^ssion et de la détente. Les bonnes de >Vooh\ d'une force su|>érieure â îk» chevaux, ne consomment pi que i^l^, Jo de houille, par heure et par cheval, et ce chiffre descend fois jusqu'à i^S.ao: celles de ij à 20 chi'vaux exigent environ 2 kiJog et ot^ poids n'atteint j^S, r>o que pour des machines de moins de 10 L«^ niachint^ a un seul cylindre, aviv détente et condensation, dépense nairement des quantités un peu plus fortes que les précédentes; I
APPLIGÀTlONSy ETC. a4^
!uant aux machines à haute pression, telles que celles de Frimot (194), qui utilisent en plus grande partie l'action de ^peur en la faisant détendre sous les pisions de plusieurs îndres analogues à ceux des machines de Woolf, Texpénce semble démontrer qu'elles offrent, sous le rapport de consommaiion du combustible, un avantage à peu près égal celui de ces dernières machines agissant sous des pressions oyennes de 3 à 4 atmosphères seulement.
lelques bons constructours sont arrivés à régalitc. Quant aux machines à dénie, mais sans condensation, fonctionnant à des pressions de 6 à 8 atmoihères, leur consommation ne dépasse {ruère Icchiflre de t\ kilogrammes pour M forces supérieures à lo chevaux, et l'on construit aujourd'hui des locomoil« de 6 à 7 chevaux, qui exigent moins de 4^^, .^o de houille par heuro et ir force de cheval. La consommation des locomotives a été également réduite; iiis nous ne pouvons, citer aucun chiflTre précis à co sujet; les ingénieurs ont rif Tbabitude de rapporter la dépense de charbon, non pas au cheval, mais 1 Ulomètrc parcouru.
.Nous ajouterons que les chiffres de consommation ordinairement donnés pur {tuteurs, soit en charbon, soit en vapeur, se rapportent à la marche nortle des machines, c'est-à-dire au cas où celles-ci fonctionnent n^ulièrement M la charge, la vitesse, la pression et l'introduction pour lesquelles on les a Dstniites, et qui conduisent aux résultats les plus favorables. Le moyen le is exact de faire cette détermination consiste à remplacer le travail des licrs par celui du frottement du frein de Prony, ce qui permet d'établir e marche parfaitement régulière, et d'obtenir en même ti>mps une évaluation oareuse du travail effectif. 1^ marche réelle des machines dans les usines arte toujours plus ou moins de la marche normale, à cause des variations travail à effectuer, ou des variations accidentellt^s de la pression même; la ■sommation réelle est donc généralement |)lus grande (}ue celle qui répond • marche de règle, et elle peut souvent en différer considérablement. 11 faut, ' suite, lorsque le travail des ateliers (*st sujet à d(*s variations fréquentes et tables, donner la préférence aux machines qui, dans ces chan{;ements de ;ime, conduisent aux r(*sulta(s les moins desavantageux. A ce point de vue ^>re, les machines à grande détente et h condensation occupent la première ice; les machine* à détente, mais sans cond<'nsation, donnent beaucoup lins de latitude; en cas de diminution du travail résistant, elles S4>nt expo- » à dépasser la Iimit<* utile de la détente ( 195',, inconvénient très-grave qui est pas a craindre avec l(*s machines à condensation, pour lesquelles l'expan- Mi peut varier, sans grande modification dans le ren<lement, entn* des li- Ites bien plus étendues. ' k.
DU TRAVAIL MÉCANIQUE ET DES EFFETS UTILES DÉVELOPPÉS, DANS DIVERSES CIRCONSTANCES, PAR LES MOTEURS ANIMÉS.
201. Définition et mesure du travail journalier des mottnn animés. — Les animaux dilfèroril des moleurs uniquemenl soumis aux lois de la physique, en ce qu'ils ne peuveiUagir d'une manière continue; qu'ils sonl susceptibles de se fatiguer au bout d'un rerlaiii lenips d'exercice de leur force, et contraints de prendre un n'pos plus ou moins long. La quantité de travail mécanique qu'ils peuvent livrer journellement varie suivant le mode de leur emploi et selon les circonstances; mais elle est, dans chaque cas, susceptible d'un maximum,^ égalité i\o fatigue journalière ; en un mol, il existe une vitesse du point d'application, un effort et une durée de travail qui sont les plus convenables pour roffel utile (IW).
Nomnjons, en général, V la vitesse moyenne (M), en mètres, du point d'application du moteur, ou le chemin censé décrit uniformément dans chaque seconde par son point d'application; P r(»ffort moyen (73), en kilogranmies, (|u'il exerce dans le sens propre de ce chemin; P x V"""" sera (83) la quantité de travail dévelo|)pée régulièrement par ce moteur dans chaque seconde; et, si T est, également en secondes, la durée totale d(» l'action journalière, (jui ptnit éirc; continue ou coupée par des rei)Os plus ou moins fréquents, nommés relais, haltes^\ dont la durée ne doit pas être ronïprise dans T, le travail mécanicpie correspondant dé\olop[>é par l(» moteur aura pour mesure
P X V X T - PV^«"'.
L(» ])roduit ain^i obtenu est ce qu'on nomme la quantité d\trtion journalière des animaux, parce (ju'on suppose iniplicilement qu'clh» pcMit être reproduite, de la même manière, |)endaiit (hîs sen)aiii(»s, (l(»sm(»is <M même des années entières, sans (ju'il en résulte ini (»\cès de fatigue qui compromette, a la longue, la santé di's individus, (;t qui ne j)uisse être réparce par la nourriture, le repos et le sommeil (jui suit la cessation absolue du travail de chaijue jour.
202. Cofisidé rations relatives à la fat igné journalière. — Les noteurs animés peuvent êlre considérés, en eux-mêmes, M^mme des réservoirs de travail ou d'action susceptibles d*ètre spuisés plus ou moins rapidement, et qui ont besoin d'être mtretenus el renouvelés fréquemment. Or le degré de fatigue sprouvé par de pareils moteurs, semble être directement proportionnel à la diminution de la quantité d'action intérieure |uiest propre à chacun d'eux : c'est ce degré de fatigue qu'on jnye réellement dans les divers travaux qui ne réclament ni ne adresse, nî une intelligence particulières, et il est, en un ■ot, l'un des éléments essentiels du prix de la journée dans dbque pa^s. On voit donc que, pour l'industriel, le chef de ibrique, la question n'est pas de faire produire, chaque jour, BX hommes el aux animaux, la plus grande quantité de travail écanique absolue, au risque de compromettre leur santé, ais bien d'utiliser de la manière la plus avantageuse possie toute la part d'action intérieure que la nourriture et le pos rendent disponibles, ou, comme on l'a déjà dit en d'au- » termes, la véritable question est de rendre le produit T*«™ un maximum à égalité de fatigue journalière. Ces notions, (|ui pourraient paraître triviales si elles n'étaient uvent méconnues, même par les hommes les plus attachés T intérêts matériels, ces notions montrent aussi que, quand s'agit d'évaluer par des observations ou expériences dicies, la quantité de travail de chaque espèce que peuvent Ter les divers animaux, il convient d'avoir égard au degré us ou moins grand de fatigue qui en résulte, et notamment
temps pendant lequel le moteur serait capable de continuer I pareil exercice sans excéder ses forces et sans comproettre ultérieurement sa santé. Nous insistons d'autant plus X cettre remarque, qu'il est souvent arrivé à des expérimenleurs, d'ailleurs consciencieux, de donner des appréciations inexactes et exagérées de l'elTet utile des animaux, fauti; ivoir prolongé suffisamment la durée de chaque expérience, 1 d'avoir pris pour bases des calculs, des travaux longtemps ntinués d'une manière uniforme.
iB3. Conditions du maximum de travail. — Le simple rai- Nmemcnt fait sentir, comme nous l'avons vu (1^8), qu'il
(ïxistc eiilre la vitesse V et reiîort P une relation nécessaire, (*l qui est telle <|ue, quand Tun augmente de plus en plus, à partir de zéro, l'autre diminue constamment jusqu'à devenir complètement nulle ou insensible. De savants géomètres ont rlierehé à la dérouvrir à priori^ de manière à satisfaire am données immédiates de rexpcriencc et à en déduire lesco»ditions du nuiximum d'efTet; mais les formules auxquelles ils sont parvenus et dans lesquelles ils n*ont pas d'ailleurs tenu rompte do l'intluence du temps et du degré de fatigue, cob- . duisent à des résultats trop incertains pour qu'il soit utile df les rapporter iri. L'expérience est donc la seule chose qui doive être consultée relativement à la meilleure nianièrede tirer parti de la force disponible des animaux, ou de régkr les rapports qu'il convient d'établir entre les facteurs du pro duit PVT, pour le rendre un maximum à égalité de fntigue.Or on ne sait presque rien de général à ce sujet, ou plulùi les \ résultats varient avec la nature et l'emploi particulier de cbique molenr.
Ce qu'il y a de; positif, c'est que les valeurs de la vitesse V, de l'eU'ort V et du temps T, ont des limites nécessaires et absolues ({u'il n'est pas ])Ossible aux animaux de dépasser, ei dont s'érartent notablement les valeurs qui correspondent au maximum d'clVet lûile relatif à chaque cas.
Ainsi, par e\en?[>le. la limite de T paraît être de i8 heure» par jour ou le double de la durée de la journée ordinaire etb plus avantiigouse du travail; c'est-à-dire que, quelle qucsoitb petitesse d(i la tache journalière exigée d'un moteur animé,! ne pourrait supporter, chaque jour, sans inconvénients gn pour sa santé, plus de i8 heures de veille ou de i»résence les ateliers. Onanl à la limite de l'ellbrt, il varie entre le triple, et le quinluph^ de celui qui convient au maximum d'eflh, sekiM l(»s cirronstances ou la durée plus ou moins proloi de cet etl'ort. Enlin, la vitesse limite parait varier aussi en raisA' d(î la durée totale du mouvement et être comprise, po« rhomnie, entre \ ou G fois, pour le cheval, entre 12 et i5 liw la \itesse la [dus convenable au travail.
Du r(»sit», entre C{»s linuKrs extrêmes, les moteurs animés ont la (acuité de faire varier, pour ainsi dire arbitrairemeol« leur ellurt et leur vitesse, pourvu que, quand l'un augineniei
autre diminue, et que si tous deux excèdent à la fois refibrl t la vitesse les plus convenables, la durée T du travail jouralier soit diminuée en conséquence, et proportionnellement "autant plus que le produit PV, relatif à chaque seconde, est ji-méme plus augmenté. En effet, dans de pareilles circonlances, la fatigua crott d'une manière très-rapide, et nécessite e fréquents repos qui entraînent des pertes de temps, et ne «rmettent pas au produit PVT d'atteindre sa plus grande va- Bur, sans que la santé de l'individu en soit compromise au »out de peu de jours.
Cette faculté qu'ont les animaux de pouvoir accroître, jus- |o'à un certain point, la quantité de travail PV qu'ils livrent hDS chaque seconde, est souvent précieuse dans l'industrie, m ce qu'elle permet d'épuiser, en très-peu de temps, la maeure partie de leur force musculaire disponible; mais il ne but pas oublier que l'effet utile journalier PVT, qu'on pourra ttpérer d'un semblable emploi du moteur, sera au-dessous de %lui qu'on obtiendrait d'un travail mieux réglé.
204. Comparaison entre le mode d' action continu des moleurs animés et le mode d'action intermittent, — Coulomb, llostre physicien, auquel on doit de précieuses recherches Rir la force de l'homme, pensait que le* mode intermittent faction dont il vient d'être parlé, et qui s'observe prinoipale- Bent dans le battage des pieux au mouton, présente desavaniges particuliers, et est susceptible d'un effet utile journalier lus considérable que si le moteur agissait avec continuité et MIS des efforts ou des vitesses moindres; mais, quoique ce iode d'opérer soit souvent nécessité par des circonstances irtîculières où l'on tient à accélérer le travail tout en dimilant le nombre des moteurs qui y sont à la fois appliqués, lagmentation du produit journalier n'en paraît pas moins juteuse. Il y a tout lieu de croire, par exemple, que les immes qui sont appliqués à une sonnette en exerçant un efrt de i8 kilogrammes, et dont le travail est interrompu par ( fréquents repos, développent un effet utile journalier bien oindre que les scieurs de long qui agissent avec un effort il, au plus, à 5 ou 6 kilogrammes, mais avec une vitesse, il t vrai, plus grande.
25o MÉGANIQUE INDUSTRIELLE.
M. Uiiboru ingénieur en chef de la marine, CorrespondaDi de l'Académie des Sciences, a fait à l'arsenal de Rocheforti des expériences irès-suivies qui oni appris que la quaniité de travail journalière développée par des forgerons frappant jusqu'à 256c> coups avec des marteauV de 7^',o65, mus en avant, s'élevait à 67000 kilogrammèlres environ; résultat înfcrieurà celui que donne le sonneur, et qui tient, sans aucun doute, à la grande vitesse, à la grande force vive imprimées au marteau, ou plutôt à la grande quantité de travail développée à chaque coup et en un temps donné. En ett'el, dans des expériences avec le même marteau que les hommes faisaient tourner, d'arrière en avant, de manière à décrire la circonférence entière, la vitesse imprimée avant été plus grande encore, le nombre des coups, par jourj ne s'est élevé qu'à liigo environ, et le travail à 65 000 kilogrammètres. Or il résulte d'autres obsenitions de M. Hubert, que le travail augmente sensiblement à mesure que le poids du marteau diminue, et il pense que le marteau des cioutiers est celui (jui permet le plus de travail journalier à égalité de fatigue. C'est qu'en elfet, ici, l'action est plus continue et le travail par seconde moindre. On peut admettre, sans risque de se tromper, que, dans cette dernière circonstance comme dans celle du sciage dit de iong, le travail journalier fourni par des liomnies exercés peut s'élever à 160000 kilogrannnèires au moins, c'est-à-dire à plus du double du lrav;iil ci-dessus, sans qu'il en résulte un excès de fa-
tlfi'lC».
205. licsit/tn/s (les expâvit^nces rc/ftfivesatt travail mécanique des motears animés, — Le résullat |)arliculier que nous venons d'énoncer relativement au scieur de long, se trouve consigné dans le tableau ri-après, (jU(^ nous avons emprunté à M. Navier [Jrcliitecture hydraulique de Htdidor, nouvelle édition, p. 3(4 et suivant(^s), et au(]uel nous avons fait plusieurs additions propres a b» com|)léier (»t à en étendre l'application à divers cas particuliers. Les nombreuses vérilîcaiicns dont il a elé l'objet, l(^s fré(|uentes occasions (jue nous avons eues d'en appliquer les cbitlVes ei d(î les com|)arer aux résultats immédiats de l'i^xpérience, doi\enl W faire ado|)t(*r avec une entière couliance. Néanmoins nous ferons remarquer avec ce savant ingé-
ieur, que les données numériques de ce tableau concerneni niquemeni les valeurs de la vitesse, de reffort ou du temps uî paraissent les plus avantageux dans chaque cas spécial, et les résultats ne doivent être regardés que comme des termoyens susceptibles de s'écarter, en plus ou en moins, 1 7 à { du travail effectif, selon Tâge, la vigueur des individus, Mf genre de nourriture et le climat qu'ils habitent.
Il résulte d'ailleurs, de ce qui précède, que l'on peut, sans Hiodre une diminution sensible de l'efîet utile journalier, pe varier de quelque chose la vitesse et l'effort indiqués au |Ueau^ pourvu que le produit ne soit pas trop changé, ou que [dorée journalière du travail soit établie en conséquence; car I grandeurs qui approchent de ieur maximunij ne varient 9 d'une manière peu sensible pour des variationii assez fortes I quantités dont elles dépendent, à peu près comme le font
ordonnées des sommets ou points les plus élevés des cour- ' ei des surfaces par rapport aux abscisses qui- leur corresident.
Enfin, il n'est pas inutile d'ajouter, pour l'intelligence des ultats insérés au tableau, que : i"" les efforts contenus dans leuxième colonne de gauche, sont les efforts moyens et ïclifs observés pendant le travail, 9.° qu'il en est de même \ vitesses moyennes de la troisième colonne, toutes les fois il s'agit de travaux continus et sans aucune intermittence etion, mais que, dans l'hypothèse contraire*, ces vitesses ivenl se trouver réduites à la moitié environ des vitesses ïciives, attendu qu'elles ont été obtenues en divisant le che- B décrit seulement pendant l'action, par la durée entière de mue période comprenant, par exemple, une allée en charge iD retour à vide; S"* enfm que, quand il s'agit simplement '|N>lds élevés, les efforts, les vitesses et les quantités de ipiil sont mesurés sur la verticale, tandis que, dans le cas t machines, ils le sont sur la direction même du chemin snlaire ou rcctiligne décrit par le point de cette machine «el le moteur est appliqué.
333 HËCkNIUUB INmi^TRIBLLE.
Tableau des qitmilités de travail joiirnalièret qurf^ nir les moteurs animés dans différentes cire
Bclotim dci r»id>>
806. Application à un exemple, — Le tableau qui précède e réclame pas d'explications particulières, et un seul exemple itBra pour en faire saisir l'emploi dans chaque cas.
La manivelle est, comme on sait, formée d'une tige de 35 à p centimètres de longueur, montée perpendiculairement à ntrémité d'un axe de rotation, et armée d'une poignée saisie ■r la main de l'homme qui la met en mouvement. En exami- •nt, vers la fm du tableau, les nombres qui se rapportent à ce te d'action, on trouve que le chemin décrit circulairement le point d'application de la main, doit être d'environ o'*,75, ts chaque seconde, ou de 60 x o™,75 = 45*" par minute ; ce I, en supposant qu'on donne o™,35 de rayon au bras de la livelle, de centre en centre, ou 3,i4i6xo'",7o = 2'",i99 à circonférence décrite par l'axe de la poignée, répond à une ;e de ~f = 20,5 tours environ par minute. Sous cette donc y l'homme sera capable d'un eiîort moyen de ilogrammes, exercé le long du chemin de o'",75, et proune quantité de travail de 8*^» x ©'",75 = 6''«"», par chaseconde, de ©^«"^ x6o"i= 36o*'«'" par chaque minute, de X 60' =2 1600*^»"* par heure, enfin, d'après l'avanllière colonne du tableau, il pourra continuer ce travail int 8 heures par jour, moyennant les relais convena- ; ce qui donne, pour le travail journalier, le chiffre de ifioc"^»" x 8 = i728oo''«°», qui se trouve porté à la dernière Aonne de droite du tableau.
Mais, si le service de la machine comportait, à l'extrémité I la manivelle, une résistance de i4 kilogrammes, par exemtt, au lieu de 8 kilogrammes, il faudrait réduire la vitesse à l^au moins par seconde, ce qui donnerait i4^* X o"*,5 r= 7*^»°» ipr la quantité de travail pendant le même temps; ce trasurpassant de -\ celui qui est inséré au tableau, il faudrait it augmenter le nombre des repos ou relais, et réduire à 1res, au moins, la durée totale et effective du travail jourir.
dernières hypothèses concernent précisément l'exemple par M. Christian (Mécanique industrielle , 1. 1, p. 1 14)» d'un ime qui» employé pendant trois mois consécutlfsà faire tourune manivelle, a développé moyennement, par jour, une lité de IraTail de i4»^«X o"»,5 x 60'' X 60' x 7** = 1 764oo^«"';
résullal qui surpasse de -^ le nombre porté au tableau, parre qu'il s^agissait ici, sans doute, d'un homme au-dessus de b force moyenne ou très-exercé.
207. Comparaison entre les dilférentes quantités de travail utile que peut fournir r homme selon le mode de son emploi, — Avant Coulomb, on pensait assez généralement que h quantité d'action journalière et la fatigue de Thommc étalem indépendantes du mode de son emploi; mais il suffit dejelcr un léger coup d'œil sur le tableau ci-dessus, pour se convaincra du contraire. En comparant, en effet, entre eux, les nom de la dernière colonne de droite de ce tableau, on verra que l'effet utile du manœuvre employé à élever des terres à la pelle^ est le plus faible de tous ceux qu'il peut fournir : il est en ron la moitié de celui qui se rapporte à rélévaiion despoidsà la main ou à l'aide d'une corde passant sur une poulie, et lement les J et les 7*, de ceux qu'il produirait s'il était empi à faire tourner la manivelle et les roues à chevilles ou à bour. Mais on ne sera nullement surpris de ce résultat, siT réilécliit qu'ici Thomme travaille dans une attitude forcée, qu'outre le poids des terres à élever, dont une partie relo avant d'atteindre le but, il a encore à soutenir, soit en se levant, soit en se baissant, celui de la pelle, de ses bras, etde toute la partie supérieure do son corps. Coulomb, en examinant, avec attention, l'effet utile développé par l'homme qâ laboure la terre à la bêche, l'a trouvé moindre encore qoe celui du pelleur, rapporté dans le tableau, et égal à 3433okilogrammètres environ par jour.
On s'explique, d'une manière analogue, comment rhomne qui est employé à élever des poids sur son dos ou à l'aide d'une brouette, ne fournit guère plus d'effet utile quelorsqaîl se sert de la pelle; car, dans le premier cas, il doit élcverlc poids de tout son corps en outre de celui de la charge, et, dans le second, il supporte à la fois ces deux poids et cela de la brouciie; mais, ce qui est surtout digne de remarque, c'est qu'en comprenant même, dans l'effet utile, le poids da l'homme et «!e la brouette, la quantité de travail qui en résulte reste toujours au-dessous de celle que cet homme développe quand il est uniquement employé à monter le premier de ces
poids au haut d'une rampe douce, d'un escalier ou niT^me d*une simple échelle.
208. De la nieiUeut^ manière d* ut i lister la force de r homme dans V industrie. — Le lableau du n" •iO.'i montre que la plus grande des quantiiés de Irnvail ({ue l'hoinnu) puisse journellemeni développer sans aupnuMUer par irup sa fatigue est précisément celle qui vient d'être citée en dernier lieu, el qui consiste dans l'élévation du poids seul de» son corps; celte quantité, égale à 280800 kilogrannnêires, est en elle t 7 l'ois au moins celle du simple pelleur, et surpasse de plus de moi- Ué celle di^ manœuvre employé à tourner la manivelle. Alin d'utiliser cette quantité de travail disponible, il ne s'ai^it ( 102), comme l'a observé Coulomb, que de se servir de la descente du poids de l'homme pour élever un fardeau égal au sien propre, de la hauteur à laquelle il est parvenu à chaque fois, ftirmi les mécanismes imaginés dans la vue de remplir cet ©bjei, le plus simple est celui qui a été mis en usage, par H. le capitaine du génie Coignet, aux travaux de terrassements du fort de Vincennes, près de Paris : il consiste dans remploi d'une corde passant sur une grande poulie, et armée, à ses extrémités, de deux plateaux dont l'un porte l'homme et l'autre le poids à monter. Ces travaux, dans lesquels chaque manœuvre a élevé journellement 3 10 fois, à la hauteur de i3 uièïres, le poids de son corps (70 kilogrammes environ), en graissant de simples échelles, ont confirmé, de la manière la plus authentique, les avantages inhérents à ce mode d'employer la force de l'homme, par les économies considérables *e main-d'œuvre qui en ont été la conséquence depuis plusieurs campagnes {*).
Les roues à tambour et à chevilles, mentionnées au tableau, offrent une autre confirmation du même principe ; car l'homme tagit presque toujours à l'aide de son poids, soit imi montant
(*) Les dispositifs ingpiiieui à l'aide desquels l'AnUrtir est parvf;nu à rviU'r DOS les dangers qui pouvaient arcninpa{;nitr une soinblahlo manfruvro, lui ont •In, en i833, d'honorables cnrourafyrmcnts do la part do l'Aradcmio des eleoees et du Comiti'; des Fortifications; ils w. trouvent décrit», avec beaucoup e détails, dans une Notico insérée au n" XII du Mémorial df l'officier fin \émie^ publié cette année (i83.)).
OU grimpant sur les chevilles comme sur une échelle ordinaire, soit en cheminant, vers le bas et dans l'intérieur du tambour, sur la rampe légèrement inclinée, offerte par son plancher qui, à cet effet, est armé de liteaux en*saillie, pour empêcher les pieds de glisser. Ces roues, qui ont souvent jusqu'à 5 mètres de diamètre, sont encore employées, de nos jours, à élever au moyen des enroulements d'une corde autour de leur arbre, de très-lourds fardeaux, dans les carrières, dans lesarsenaui de la marine et dans la construction des édifices publics; mais elles sont très-coûteuses, irès-gênantesy et elles offrentquelque chose de barbare à cause de la fatigue, des étourdissemenu et des dangers de toute espèce que l'homme y éprouve; c'esl pourquoi on commence assez généralement à y renoncer, eti leur préférer de petits treuils en fonte, armés de manivelltt sur lesquelles les hommes agissent d'une manière très-commode, en produisant, il est vrai, des quantités de travail join<nalières moindres d'environ un tiers, mais dont on est amplement dédommage sous d'autres rapports.
209. Des roues à marches ou pénitentiaires. — Les rouei dont il vient d'être parlé ne s'employaient guère que pour dei travaux discontinus du genre de ceux qui consistent à éleTer des fardeaux ; mais, à l'aide d'une légère modification quicoasiste à armer extérieurement des roues de i°,3o à i",5osetK lement de diamètre, mais très-larges, de véritables marches ou planchettes comprises entre deux couronnes circulaires, et sur lesquelles les hommes montent souvent au nombre de vingt, en s'appuyant des mains contre une perche placée à b hauteur de la poitrine, à l'aide de ces modifications, dis-je, les Anglais sont parvenus à utiliser, d'une manière très-convenable et très-avantageuse, la force des prisonniers, daoslei maisons pénitentiaires, en les employant à moudre du blé, 0« à faire mouvoir des machines à filer le coton, etc. La tâche jou^ nalière de chaque prisonnier consiste moyennement à monter 5o marches de 2 décimètres de hauteur, par minute, ou 3ooo par heure, et à répéter ce travail pendant 7 heures entières; le surplus de la journée, qui est d'environ 10 heures, étant occupé par de fréquents repos ou relais dans lesquels les hommes se succèdent, les uns aux autres, sans arrêter II
APPLICATIONS, KTr. ■?.5']
arche de la machino, moyennant un ))Ianrh(;r on rainpo pra- |ué en arrière» do la rouo ol (|iii I(Mir pormoi do se retiror sans icuii accident.
Le poids moyen de Thonniie ôlaiU df (î:") kiloj;ranini('s rnirou, il en résulle que la (|uanliié do ti-ivail jonrnalièro est de
7 X 3ooo X o",7.o X <>5''^= ?.7!î()(>o'''='";
lombre qui surpasse de? ^ environ oeu\ des rou(»s à rhevillos ma lambour mentionnôs au tnhioan, ot (|ui a été spérialenenl oblcnu dans les |)risons anglaises de Brixton il\e\'m^ tncyclopédiquey l. WIV, p. 8i5).
On trouvera dans le Cours normal de M. Du)dn.(i. III, Dynamie, p. gS) beaucoup d*aulr(»s résultats de ce genre, obtenus dans divers clablissemcnls anglais, où le travail journalier des prisonniers employés à faire mouvoir les ronesà mar- «Aei a varié depuis 1 43 643, jus(|u'îi 34»5?.8 kilograinmèlres. Néanmoins, malgré leurs avantages, ces roues ne sonljus(iu'ici <|ue fon peu répandues en France, oii l'on préfère meure à profit l'adresse et rinlelligence des prisonniers, d(» manière à leur créer, pour l'avenir, un état (|ui puisse les détourner des habitudes du vice et du crime, en les mettant à moine d(» vivre du fruit de leur industrie. Nous ne connaissons en <»not que 11* le Capitaine du génie Niel (jui ait employé, dans les travaux de la place de Rayonne, de scmiblablos rouos pour faire OiouYOirde très-ingénieuses et très-sim|)les machines à épuiser les eaux des fondations, et à triturer ou mélanger les nu)rti(Ts. %is, quel que soit l'intérêt qui puisse s'attacher à des inventons qui ont déjà rendu et sont destinées à rendre encore de Stands services, nous ne saurions entrer dans des détails sans ■Jous éloigner par trop du but élémentaire de cette première ^rtie du Cours, et il nous suffit ici d'avoir recommandé de Nreilles inventions à l'attention des constructeurs et des in- Kénjeurs éclairés.
SIO. De quelques antres appareils seivant à utiliser la force musculaire des jambes de r homme et des animaux, — On remarquera que, dansions les travaux dont il vitMU d'être parlé m dernier lieu, Thomme agit principalement par la force
musculaire de ses jambes , ci que c'est probablement encore à celle circonsiance qu*esl due, en partie, la grandeur de l'elîet utile qui, d'après le tableau, est produit par le manœuvre employé à pousser ou tirer horizontalement. Or cela donm* lieu de penser que, toutes les fois qu'il sera possible d'employer l'homme d'une manière analogue, il en résultera également des avantages plus ou moins considérables : c'est r»* qui arriverait, par exemple, pour un homme debout qui agi* rait alternativement, par son poids, sur deux pédales placé^ horizontalement et parallèlement l'une prèsde Tautre, etdoM le mouvement serait transmis, à un mécanisme supérieur, par le moyen de tringles verticales, à peu près comme dans la pédale du rémouleur, etc., où l'homme n'agit d'ailleurs qu'avee une très-faible partie de son poids, et fatigue inulilementceilr de ses jambes qui n'est point en action. Nous avons vu nousmème des forgerons d'enclumes se servir d'une paire d'énormes soufllets qui eussent été difficilement mis en monvement par quatre hommes agissant avec des branloir«s ordinaires, et qui étaient néanmoins manœuvres par un seul, monté sur les plateaux supérieurs <le ces soufflets, qu'il comprimait alternativement &c tout son poids, \fais il serait inutile de nuiltiplier ces exemples, qui ne peuvent servir qu'à montrer comment le travail de Thouime varie et doit être apprécié dans les diverses circonstiuues.
Quant au cheval et aux autres animaux, il n'est guère d'usage de les appli(|uer à des travaux ditFérenls de ceux qtiisoDl indiqués au tableau; et, quoi(|u*on ait quehfuefois tenté de les faire agir librement, par leur poids, dans l'intérieur d'une roM(» ou siir des plateaux circulaires montés sur des axes inclinés de 5 à lo degrés sur la verticale (*), il ne paraît pas que les résiiltats doivent surpasser de beaiicoup, si même ils égalent, ceux que ces animaux produisent lorsqu'on les altèle simplement à des manèges ordinaires.
(* 1 No'K avons vu en iSi j, on PoIo;;n<', nu systcmc de ce ijenr»^ mû parmi tuiMit' (le l'orlc laillo, et qui elail employé à faiiv tourner doux équipages «!«• luculo^ à l'arinc, ilVnviron i mètn' dv dianiètn» sur i5 centimètres d'cpaissrt*", a raibon do looà i-.>o tours par minute.
APPLICATlOiNS, KIT. ?5i)
Nous reiiveiTOiis en fcéiiéral, pour ces sippliriitioiis Viiriôrs de la force de Thomnie (^l (1rs animaux, auv rolieciions di' MM. Borf^nis et Christian, qui on ronlionneiit uik* (li'sriipiion suffisamment éiemliie.
211. Comfffimison entn* le travai/ iri*l tirs c/ifvati.v et vehti du cheval fictif des machines à vapeur, — T.'rst iri le licd i!<' (lire un mot des motifs qui ont faitado[)ior le travail du clieval comme unité de mesure de relui des marliines en ^MMirral, rt d'expliquer la cause principale d<^s dissidenc<»s dont cetltî adoption a été Tobjet dans l'industrie : nne pareille disriis.siuji ne pourra que jeter un jour nouveau sur «m; qui a d(''jà èh* tilt précédemment concernant .l(^ mode d'aetion des moiruis animés.
Lorsque, par suite des innnenses perfectionnenuuits quf le célèbre Walt apporta auv machines à \apeur, cfîs machines commencèrent à se répandre dans Tindustrie anglaise, et notamment dans Texploitation des mines où, jusqu'alors, on si* servait principalement de chevaux alielés aux mané^'<"!,, hs fabricants furent oblif^és de {garantir, dans leurs transaclions, que le nouveau moteur serait capabh* de remplacer les anciens, en toutes circonstances, et cela poin- cha«|U(^ e.s[)rrr particulière de machines; mais comme* les chevaux employés aux manèges se relayaient les uns lesaulies, de manière à éviter les chômages, c'était évidemment exiger «jue le travail de la machine à vapeur fiU égal à celui de tous les ch<'vaux qui venaient successivement épuiser hîur action ou fatigue journalière disponible, sur ces manèges. Or nous avons vu (303 et 205)quet si le travail mécanique total, résultant de cette action, varie généralement assez peu chez les animaux d'une même classe, il en est tout autrenxMU de cidui ((u'ils peuvent livrer dans chaque seconde, (it selon quVm diminut^ ou qu*on augmente la durée entière du travail journalier. Dans le cas des chevaux attelés aux manèges notannnent, il arrive qu'on leur fait épuiser leur action disponible, tantôt en 4 heures, tantôt en 6 heures, et tantôt en 8 heures et même en lo heures, distribuées en deux ou trois relais chaque jour; si donc on admet, comme vrai, le résultat donné par la Tablé du n** 305, on conclura que le même cheval qui pourrait
!'^'.' -i.. >si '.-t'iKA''. \.t'-< ■l»- îVj kîlo^rammètres dansleprerri: -f '^H-. M ^Ti p'-'/'i-rriit. fr»'ji;i'i plus, que 3o dans le dernier: /^^r- rhiîff- r'-pré-*-r;t*-:.t •ri ►•ff--! I«;s limites exirêmes enire '.'■ - T «'O'i'. ml '"onij.:;-- - If^ estimations du trav;ii) du f^\*:\:\\ \/At l^'- 'il*. ^-r-» \ijt*:»!rs. ^ii;zlais ou français^ arcrédiiés, !,.,*fij<-|- r,r,i '^'»«ri^':r:i!r'miMil n»''2li;:é d'ailleuis de précis«»r la '!'ir'''^î ^ff^-^^liv qu'ils 'rupposeiit.à Taction journalière.
W;iif ':i Houiiori, qui prohahlement n'ignoraient point ces /^i].,/- i\c \;iri:itîoii du irr^vail. par seconde, des che\aii\, et 'lui ofit '-ir, jjjij'!! que personne, en état d'en apprécier la véiil-«Mr- îuesure, se «-ont arrêtés au chilTre, un peu fort, de '^ ,\ "Jj kiloi'nininieiies, *<aiis doute atin de ne point demeurer trop ;ni-dfssous de la réalité pour le cas de chevaux vigoureux, et qui seraient contraints d*épuiser leur action journalière es { ;i ft heures, comme cela arrive dans bien des circonstances, riotariiriMMit quand il s'agit d'extraire l'eau du fond des mines. fju''lque> Auteurs qui font autorité ont dit, il est vrai, que \\:itt avait pris pour point de comparaison les gros chevaux des lirasseries d'Angleterre, et qu'en général, les chevaux tU' ce p:i\s étaient plus torts que ceux du continent, etc.; niai!» il est peut-être aussi vrai d'admettre que la grande activité imprimée :i l'industrie anglaise y fait souvent considérer 'oiiiuM* ))ins avantageux de «f/rz/ien^r les animaux , au risque d'iMi lifiler l(» dépériss(»ment. Quoi qu'il en soit, révalualioD lont il s'agit lut (idèlement maintenue, par Watt et Boulton ou jours surcesseurs, dans toutes leurs transactions, même après l'êpoifue où l(;s anciennes machines à manège eurent èl«* j pourvurs du nouveau moteur. Mais, soit intérêt, soit ignorance -. df's motifs ilétern)inanis et primitifs de Watt et Boulton, soit p«'ui-êin* aussi désir de si» rapprocher davantage de ce que Tnii rnnsidérail oonime la vérité, leur estimation du honejHnvt'r fut ronteslée et généralement abaissée par leurs comp<*titrurs, (|ui trouvèrent de l'avantage à enller la valeurnomimifr, ou en nombn» des cln^vaux, des machines qu'ils livraient :i l'indusirit' sans en diminuer proportionnellement le prix; r'rsi rr qui eut lifu notamment lors de l'introduction de ces Mi:Mliiu«»s on l'r.uu'o; »'t «'omme, lians ces sort <'s de transactions, lunitc r/it'x'dl n'ét.ui point explicitement délinie, l'inifréi di»s arhiMeurs fut parfois lésé, ce qui donna lieu à des
ces dans lesquels ceux-ci monlrèreni, à leur lour, une kmiice à exagérer la valeur de celle unilé (*). iu fond, comme nous l'avons déjà dil au u" 8ii, il ne s'a^^it que d*une pure convention à laquelle la science esl, en î-mème, forl peu inléressée, el, pour Tobjei qui nous ocle, il suffil de savoir qu'aujourd'hui on s'accorde généralenl n adopier pour valeur du cheval-vapeur ou mécanique, limaiion primilive de Wall el Boullon, c'esl-à-dire 76 kilommèlres environ par seconde, ce iravail élanl censé conlé uniforménieni pendanl les 24 heures eniières de chaque r. Quanl au iravail ell'eciif des chevaux allelés aux voiîs el aux manèges, il esl irès-imporlanl, pour l'induslrie» 1 connaîlre des valeurs suffisammenl approchées; or nous ns plusieurs molifs de croire à l'cxaciiiude, comme lermes )rens, des résu liais insérés au lableau de la page 262, dont li qui concerne, en pariiculier, le iravail des chevaux lés aux mané^s esl, en quelque sorle, rigoureusement firme : 1° par les observations, sur le iravail de ceux emyés à l'exploitation des mines de Frejrberg, en Saxe, faites, I anciennement, par M. d'Aubuisson, ingénieur en chef
mines à Toulouse, auquel les sciences et l'industrie sont evables d'un grand nombre de recherches el de publicais très-utiles (** ); 2° par les expériences directes et récentes VI. le Capitaine d'artillerie Morin, sur le travail des chevaux ployés aux manèges des fonderies de canons (***); 3** enfin, les résultats mo^^ens qui se déduisent de la comparaison
quantités d'ouvrage que produisent régulièrement les nmes, les chevaux et les machines à vapeur employés conremmenl, dans la ville de Sedan, aux diverses opérations on fait subir aux draps, telles que lainage ou cardage, ton- ;e. clc. (•••*).
*] Vojret^ à ce sujet, rintéressaiit Rapport de M. de Prony, inséré au t. XH, «« 1826, des Annales des Mines.
■•) Annales des MineSy i83o, t. VU, ou Traité d'Hydraulique à r usage des tmeurs^ i834, p. 277.
'"; Mémorial de l* Artillerie, n» lll, i83o, p. /|23.
[**•'; Nous devons la eommunioation de ces résultats, d'une constante obs«r-
Admettant donc le» rliifFro do 4o^f"™,'> pour ]\*\Xel utile, |Kir >».*f:ondo, dos choviMix atiolôi. uw nianôf^o, et observant qu'il ost soulenionl rolaiil à 8 lioures de travail sur 24» O" lrouver;i quo lo flioval des niarhinesà vapeur é<)uivaut û 5,5(> do ceux dont il s'agit; ou, ce qui revient au nioni(», que la quantité de travail fournie journellement par un cheval onfinuire altiiléaii manéj^'o n'est pas les -,',- de celle que produit, dans los 24 heures, le clioval des niacliines à vapeur, et qui esi é«;ale à 6480000 kiloj;ranunètros. En établissant, d'après b» tableau de la pa;^0 252, la même comparaison pour le cbeval attelé aux voitmvs ordinaires, on arrivera à un résultat beaucoup plus avantageux ei presque double; ce qui tient à ce qu'ici le tirage se fait à l'air libre, d'une manière directe, et suivant l'allure la plus naturelle des animaux. 11 <'st bien connu d*ailleurs que les meilleurs chevaux se ruinent promptement au manège, ei que ceux qu'on v emploie ne sont pas ordinairement choisis parmi les plus vigoureux.
Du transport horizontal dtfs faîteaux.
212. initc adoptétf pour la nwsure d'utilité de ce transport. — Des observa KMirs habiles, en tète desquels encore nous devons placer (Coulomb, ont aussi .fait des expérienres sur ce genre de travail, qui, d'après ce qu'on a déjà reniarqué :iii\ n'" 92 et suivants des principes fomiamentai'x, ne doit pas " êiio confondu avec le liavail mécanique véritable. Les détails dans lesquels nous gommes entrés en cet endroit, les réflexions qui les accompagnent, nous dispensent de toute nouvelle explication, et il nous suffit ici de rappeler que, d'après l'idée d'utilité qu'on attache au transport horizontal des fardeaux, on a été conduit à prendre pour unité le poids de I kilogramme transporté à 1 mètre de distance horizontale, et à mesurer l'effoi utile total par le produit du poids entier el du chemin parcouru. Nommant donc ici P le poids doniil
vitiiofi, a rolilii'.raïK-c <Ii' M. J.-H. Kcniard, aisocîé à M. L. Cunin-GrUaiBi^; p(»iii la falu'icatioii ilus drapti, dans le« lieaux établJMenienli qa'fli :î Sedan, et (iu«> nous avons eu l'occasion de visiter «B tSsft»
APPLICATIONS, KTC. 2GI
igil, V le chemin moyonnomenl décrit dans chaque seconde, . T le nombre lolal de secondes employé chïique jour au aiisport, Veffet utile journalier sera encore mesuré par h» roduit P X V X T , comporlanl le niéme signe d'abrévia- Oïïkgm, que le travail mécanique vérilable, et qui donnerait eu aux mêmes observations quant à la manière dont il est jsoeptible de varier avec la relation établie, dans cliafjue cas, ntre la charge, la vitesse et la durée du transport. Il est bien clair, en eflet, que, à égalité de fatigue journa- «re, ce produit est susceptible d'un maximum dont reflet lile s'écarte, de plus en plus, à mesure que la vitesse ou l'ef- Drt nécessaire pour tirer la charge s'approchent eux-mêmes avantage de la limite absolue qui ne peut être dépassée par ? moteur.
213. Relation entre la mesure^ le prix du transport et le rmail mécanique qu'il suppose, selon la viabilité des routes, -11 paraît assez naturel d'admettre que, pour un môme mode le transport, les frais ou dépenses en argent, de toute espèce, > latigue ou la quantité de travail mécanique intérieurement îl extérieurenienl développée par chaque moteur, doivent Wttre proportionnellement au poids du fardeau et à la disiMce horizontale parcourue. L'expérience des grandes entreprises de roulage et de tous les autres moyens de transport semble même justifier cet aperçu, à priori; ce qui tient, somme on le verra plus tard, à ce (]ue les résistances nuisibles nhérentes aux machines dont on se sert sont, en effet, seniblement proportionnelles aux charges, dans les limites de lesses ordinairement admises; mais il ne faut pas oublier ie« si les circonstances du transport, ou si seulement la vialité de la route et la vitesse viennent à changer, l'effel utile stant le même, le travail mécanique et le degré de fatigue le ce transport suppose peuvent être irès-dillcrents. 11 en 4 ici» évidemment, à peu près comme des opérations du neur et du scieur de bois, qui, pour une même quantité (NiTnige ou d'effet utile, peuvent réclamer des quantités de ivail mécanique très-variables, selon la nature de l'outil ou ih macbioe» la dtireté de la matière, etc.
IvSi le résultat des expériences entreprises
2G4 MfiCANIQLK INDUSTRIELLE.
par MM. Bouliird, Runirord, EcJgworlh, Régnier ol dauirp> ubsorvaleui's habik's, dans la vue de déterminer, pour le cas des voilures servant an transport horizontal des fardeaux, Ifn diiVérenres (|ue peuvent apporter, dans les efforts de tirafro oi, par suite, dans la dépense de travail mécanique, les divers degrés de \ial)ilité des chemins ou des roules.
KAPIIiBT
NV1IIRI. IiL I.A >OIK St'Pi'OSLr. IIORIZONTALF. ila lira^e ■ U
rliari!!* ioij>
En lorrain naturel, ron biitlu et ar};ileux. mais s»h-. . . o/jik)
lin tonn'in id.. id. silicciix et cniveux o. i65
En lorrain lernio. l)allu ol Irôs-uni . . o,o4o
Cljuusséo on sable ou cjnlluuliâ nouvellement placés. . . o, i-jtS
!(]. on ompiorrenient,'ù l'oU\l d'entretien ordinaire . . o,ii8o
M., id. parAii Ionien t (?nlrelonue et roulante o.fi3i
Id. pavée à la manière ordinaire et la \ au pas o,«>jo
voilure étant suspendue, * ) au jj;rand trol . 0,071»
M. pavée en cairoauv de j;rcs bien j au pas o,(>3i5
ontrelenuSj | au j^ran»! trol. o.<)fw«
Id. en madriers de chêne, non rîîbotés 0,07?
Chemins à ornières plates, en fonte do fer, ou en dalles
très-dures et très-unies o .oio
Chemins de for à ornières saillantes, en bim état «i'en-
ln?tien «• ,<>^'7
•Id., id. parlai toniout iMilnMonues et les essieux conli-
nu(»lloui(MU huilés 0 . on '»
Ces résultats. (|ui ne doivent être considén'*s que eoiinn»* des à peu près (*), pourront servir à calculer, à priori el aa moyen du tahleau du n** 205, les elTets utiles qui se rapporlenl au transport horizontal des fardeaux sur des voilures ordinaires et pour dillérenles natures de chemins; mais, en établissant ces calculs, on fera attention que le poids de la voilure doit être compris dans la charge totale, et (]ue ce poids varie ordinairement entre le } et le { de celle dernière.
(* ; 1.1! rapporl du liia|>o à la charp.i* varie, iitui-sculenioiit aviH^ la nature lii ; sol, mais aussi avec le syslèmc de véliirulo employé, avec Ja graiitleur il» ■ roues, le raycm de l<'ur Imite, cle. Consulter à va sujet : VKssrti sur le tirage i ties voitures, par Dupuit (iî<^^7), et les E.rpénence* sur le tiragr des ixvtamtt ■ sur iei effets liestructvurs qu elles exercent sur les routes, par M. Mono ( iS^i )• , li-} j
Quant à la diiTérence qu'on remarque entre les résislances les voitures allant au pas ou au trot, sur les routes pavées, on sent très- bien qu'elle est due (161 et suivants) aux pertes le force vive occasionnées par le choc des roues contre les inégalités des pierres dures et inébranlables qui constituent la chaussée.
21i. Résultats des expériences, — Le tableau qui suit (p. 266), et que nous empruntons encore à M. Navier, ne concerne que lès effels utiles proprement dits, abstraction faite du poids des piachines et outils qui ont sorvi au transport; de plus, il suppose des chemins d'une viabilité ordinaire : pour des routes parfaitement fermes et unies, Tcffel utile augmenterait h égalité de fatigue journalière ou de dépense en travail mécanique, comme il diminuerait pour des routes en mauvais état.
MÉCANIQUE INDt'STKlBLLI.
Tableau des effets utiles que peuvent produire l'homme et h animaux^ dans le transport horizontal des fardeaux, consi déré en diverses circonstances.
M\TlftK Df -■r.A>^POK^.
LFIET
VITESSE DrSfcE
■lll« par ' '>■ cecoDde de eftet iiiu
iniD»- rhemin espriaié i'aclioo
porté. par «o hilof. joama- par Joar.
•cfopde. ««"♦PO'- Ilcr«.
Un bonne narcbani ^ur un ebenln borlxontal, Mn» fardeaa, mii Ira fa il ronti^UDt dm» k iran»}fOi:
du pold» de «ofl corp* ...
to naonoTre IraDipurlant de* nalèrlaui dan» une petite i harreii^ i>u (-«niiun a deu% roae*. et rev ^naai a vide chercher d« noof ellei rharsej»
ro nannarre transportant dei matériaai dan» aoe brooeite et revenant a Tlde chercher de nouTelle* chari;ei
Un homme voïa^eanl en p'irtant denfardeani »or M>n do».
l'n manœutre trantiMirtant de»
natêrfaui kor »on do», et rrr^nani a vide chercher de aonvellej^ chance*
L'n manœuvre transptriiin; de»
fardeauiiur une ciTirrrel retc-nant a f ide iLerci:er«lrnouffllek«harve«
L'n manœutre employé a jHer de la terre au moten de la pelle, a i m*-tre» de di^'ance tiorixoatale
l'n cheval tran^porlaoi de» fardeaux »ur une charrette, et marthaut au pa» c'intinuellem'M!! char^rr
l'n rheral attelé a une toiture, el marrtiant a<j trot i'iuiiriu>'lleiKf'fji chargé
l'n chetal tran«purlant de» fardeaoi »ur une charrette, an pa» et roTenanl a «ide (hrriber de n<>u- Telle* charees
L'n cheiairharcé ^ur led'i» et allant an pa»
L'n rheral rhar^è fcur le do» et allant au trot
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