MACHINES ET OUTILS

— 693. — La plus simple des machines est le levier ^ dont nous avons déjà parlé (pP 24). Ce n'est ordinairement qu'une pince ou grosse barre de fer, dont le bout aminci est passé sous le fardeau qu'on veut mouvoir. On dispose un appui fixe près de ce point de contact, et la puissance agissant à l'extrémité du grand bras de levier n'a plus besoin d'être qu'une petite fraction du poids, précisément celle du court bras au long, pour que le fardeau entre en mouvement. Une force de 1 5 kilogrammes peut ainsi soulever un poids de 150 à 200 kilogrammes et plus encore, selon que l'appui est plus ou moins voisin de ce poids.

— 694. — Lorsqu'un corps est sur un plan horizontal, son poids est détruit, et, sauf la résistance du firottement, toute force est capable de le mouvoir. Si h plan est incliné, il n'y a qu'une partie du poids du corps qui est détruite; la puissance est destinée à porter le reste. Plus la pente est rapide, plus cet excédent est considérable, et plus aussi la puissance motrice doit être grande pour déterminer le mouvement. Le plan incliné est employé à élever de lourds fardeaux.

— ^9>. — La poulie est une roue AB (Jig, 37) dont le

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contour est creusé d'un conduit appelé gorge, dans lequel est engagée une corde. Les extrémités de cette corde sont tirées, l'une par la puissance P, l'autre par h résistance R. Sans le frottement, ces forces, pour être en équilibre, doivent être égales; ainsi, la poulie n'offre aucun avantage à la puissance sur la résistance, parce que c'est un levier dont les deux bras CA, CB, sont égaux; seulement, la direction de la puissance est changée, puisque la résistance R est comme si elle était tirée par la force P dans le sens de R vers B. Celui qui tire un seau d'un puits avec une poulie agit plus commodément de haut en bas, parce qu'il ajoute le poids de son corps à la force de ses muscles.

— 696. — Mais la poulie mobile {fig, 38) favorise la puissance P qui tire le cordon. La résistance R agit sur l'axe libre C ; l'une des extrémités de la corde est attachée à un appui Çimt A. Alors la puissance P retient en équilibre un poids R double de P quand les deux cordons AB, PD sont parallèles.

— 697. — C'est sur ce principe que sont établies les moufles {fig. 39) employées dans la marine, les construc. lions, etc. — Dans une chape A sont assemblées deux ou trois poulies tournant sur le même axe; un autre système B, absolument semblable, est lié au premier par une corde qui, fixée à la chape supérieure par un de ses bouts, enlace toutes les poulies, passant de l'une à l'autre : la puissance M tire l'autre bout du cordon; la résistance R est un poids porté par la chape inférieure. Tous les cordons sont parallèles, allant de la moufle mobile à la moufle fixe. S'il n'y a qu'une poulie à chaque moufle, la puissance M est à la moitié du poids R ; elle est le quart

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pour deux poulies i chaque moufle, le sixième pour trois poulies, le huitième pour quatre, etc.

On se sert des moufles, soit pour donner à la force une intensité propre à lui faire surmonter une résistance 2, 4, 6, 8 fois plus grande qu'elle, ou pour que le poids R marche 2, 4, 6, 8 fois moins vite que la force M.

— 698. — Le treuil {fig, 40) est composé d'un cylindre dont Taxe A B est porté sur deux collets qui soutiennent les tourillons A et B ; une corde, qui est attachée par un bout à ce C3'lindre, l'enroule et porte un poids R à l'autre extrémité. Une roue F, perpendiculaire i l'axe AB, fait corps avec le cylindre, en sorte que l'une ne peut tourner sans l'autre. Une seconde corde FP, fixée à cette roue par un de ses bouts, Tcnroule et est tirée par une force P. Pour que cette force fasse équilibre au poids R, il faut considérer cette machine comme un levier, où la force P aurait pour bras le rayon CF de la roue, et la résistance R le ra3'on CD du cylindre. Si l'un de ces rayons est, par exemple, 15 fois l'autre, la force P équilibrera un poids 15 fois plus grand qu'elle.

Cotte machine donne donc aux puissances une intensité qui leur permet de triompher de résistances considérables. On en varie d'ailleurs beaucoup la forme. Dans la roue des carrières, la puissance, au lieu d'agir en tirant une corde, est remplacée par le poids d'un ou plusieurs hommes qui montent sur les aJJiichous ou chevilles dont le contour de la roue est garni.

— 6^^. — La ^riic (fier, ^.i) sert à enlever de lourds fardeaux. C'est le treuil précédent, dont la corde, à l'aide d'une poulie C, se rend à la résistance P. Deux roues

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dentées AB, formant engrenage, représentent la force. La roue est souvent remplacée par des barres ou leviers que la main saisit par l'extrémité et tire pour faire tourner le cylindre. Le cabestan est encore un treuil destiné à amener peu à peu les fardeaux; le cylindre y est vertical. Les marins font un usage perpétuel de cette machine.

— 700. — Les manivelles sont des bras courbés ou coudés qui sont fixés à Taxe du cylindre et servent à le faire tourner. Le cercle que décrit la puissance représente la roue du tr€Puil : cette machine est donc un treuil d'une

• forme particulière.

— 701. — Les grandes roues se font le plus souvent en bois. Les dents sont remplacées par des chevilles qui engrènent avec d'autres; celles-ci sont parallèles et forment un cylindre appelé lanterne L {fig. 43), tenant lieu de pignon : la roue prend le nom de hérisson quand les chevilles sont le prolongement des rayons, et de roue quand ks dents sont perpendiculaires au bord latéral : les chevilles s'appellent alluchons. On appelle arbre de couche le cylindre horizontal tournant qui communique son mouvement par des engrenages.

Quand on veut communiquer le mouvement de rotation d'une roue à une autre qui en est éloignée, on se sert d'engrenages; mais il est ordinairement plus commode d'enrouler sur les deux roues une corde sans fin, c'est-àdire formant collier. Si la corde çst croisée entre les roues, les deux roues tournent eçi sens contraires; autrement elles vont dans le même sens. Leurs vitesses sont inégales et dans le rapport des rayons; quand la grande roue a un rayon double de la petite, elle marche deux fois moins vite; si son rayon est triple, elle marche trois fois moins vite.

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— 702. — Le cric {fig, 44) est composé d'une barre ÂB dentée latéralement, appelée créntaillère^ qui est retenue dans un bâti C D appelé chape; les dents de cette barre engrènent avec un pignon qu'on fait tourner avec une manivelle M. C'est donc encore une sorte de treuil qui meut la barre, au bout supérieur de laquelle pèse le fardeau B qu'on veut soulever; la barre entraine ce poids dans son mouvement vertical. Cette machine donne à la puissance une force considérable, et d'autant plus que le rayon de la manivelle est plus long et le rayon du pignon plus court.

— 703. — La vis (Jig. 45) est un cylindre AB revêtu d'un cordon spirale ; ce cordon, appelé filety doit être parfaitement régulier; la distance entre deux filets consécutifs est ce que l'on nomme le pas de la vis. Il y a des filets de deux sortes, les uns triangulaires, les autres carrés. Un autre corps D, nommé ccroii, est creusé en dedans d'un conduit en spirale, dont le pas et la dimension sont un peu plus grands que ceux de la vis : l'un est le moule de l'autre, si bien que la vis peut entrer dans Técrou et s'y loger exactement. L'écrou est fixe et la vis est mobile circulaircmcnt, ou bien l'écrou est mobile et la vis fixe.

Si la puissance P aidée d'une barre fait tourner l'écrou, ce corps montera ou descendra le long de la vis. Cette machine sert à plusieurs Usages. Tantôt on place un corps entre un obstacle fixe et la pièce mobile, ce qui produit une compression (^presse, clan'); tantôt on fait porter à cette pièce un poids que la puissance doit soulever en tournant. Le frottement, qui est ici considérable, sert aussi à retenir le corps comprimé ou élevé, sans le secours d'une action continuée.

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— 704. — La vis sans fin est une combinaison de la vis sans son écrou et d'une roue dentée : la vis est tournée par une manivelle.

— 705. — Le coin est un prisme triangulaire, qu'on insère dans une fente pratiquée à un corps qu'on veut briser en fragments. Ce prisme est en fer ou autre matière très dure ; on frappe avec un marteau sur la tète du coin, qui est la face opposée au tranchant introduit dans le corps. Cette machine a une grande force. Elle est encore employée à exercer d'énormes pressions : on chasse le coin entre deux obstacles inébranlables, et la matière à comprimer est serrée fortement contre les obstacles.

— 706. — La balance {fig. 46) est un levier à bras égaux, qui sert à trouver le poids des corps. La tige AB, appelée fléau^ soutient à ses bouts des plateaux C, D, suspendus par des cordes à un anneau; cet anneau, passé dans une encoche, est tellement façonné en couteau qu'il peut s'y mouvoir librement. La chape E se tient à la main ou est attachée par le haut à un crochet immobile; l'axe de suspension du fléau est aussi taillé par-dessous en couteau et engagé dans deux yeux opposés de la chape. L'aiguille ^, fixée au-dessus de cet axe, peut, passer librement dans l'ouverture de la chape.

On met la substance C qu'on veut peser dans l'un des plateaux, et dans l'autre des poids D, qur établissent l'équilibre, ce qu'on reconnaît en voyant si le fléau est horizontal, c'est-à-dire si l'aiguille g reste dans la direction de l'ouverture de la chape, attendu que cette ouverture est toujours verticale et que l'aiguille est exactement perpendiculaire au fléau.

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II faut, pour que la balance soit juste, que les points de contact de Taxe avec la chape soient au milieu de la lont^ueur, entre les couteaux A et B de suspension des plateaux. On voit aisément si la balance est bien construite, en changeant les poids C et D de plateaux; car alors l'équilibre doit encore subsister. S'il n'en est pas ainsi, k balance est frauduleuse.

Le gouvernement punit d'amendes les marchands qui se servent de balances fausses, et exige qu'on ne se serve que de poids étaîontiés, c'est-à-dire vérifiés et marqués par ses agents. Des inspecteurs font, de temps à autre, la visite des boutiques pour surveiller les commerçants.

— 707. — La romaine est une balance à bras inégaux (fig. 47); il n'y a qu'un seul plateau M où l'on place l'objet à peser, et il faut approcher ou reculer le poids constant P de l'axe A de la chape jusqu'à ce que l'équilibre soit établi. Des traits marqués le long du grand bras AC indiquent par des chiffres le poids du corps M. Il y a des couteaux aux trois points A, B et P de suspension. Il faut que, quand on ôte les poids M et P, la romaine soit naturellement en équilibre. Souvent on remplace le plateau M par un crochet auquel on suspend la marchandise.

— 708. — On applique aussi le nom de romaine à un appareil qu'on appelle plus ordinairement peso)i, qui donne le poids des corps par la flexion qu'en éprouve un ressort d'acier. ABC (//V. 48) est une lame d'acier coudée en V, aux extrémités de laquelle sont soudés les arcs de cercle A C, DE, l'un en D, l'autpe en C; des fenêtres en A et K! laissent passer ces arcs quand le ressort est fléchi ; un arrêt I limite la flexion, pour qu'un poids P trop fort ne

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puisse pas altérer l'élasticité du rçssort. On tient à la main , l'anneau F fixé à la branche A B, et le poids qu'on veut peser est suspendu au crochet E. Sous cet effort, le ressort est fléchi et la barre AB se rapproche de l'arrêt I, en un point où on lit un chiffre qui indique le poids. Les divisions marquées sur l'aie AI sont déterminées par des épreuves.

— 709. — Les brimbales sont des leviers droits ou courbes dont les bras sont très inégaux et qu'on fait aller et venir alternativement pour agir sur la résistance. Les pompes ordinaires, les mouvements de sonnettes, sont mues de la sorte.

— 710. — La chèvre est une machine destinée à élever les lourds fardeaux ; on l'emploie principalement aux constructions de bâtiment, pour monter les pierres aux étages supérieurs. Elle est composée (fig, 49) de deux longues pièces de bois RB, RC, ou bras assemblés avec une traverse ou entretoise BC, en forme de triangle RBC. On dresse les bras en l'air et on les y maintient par des haubans, ou forts cordages, fixés aux corps voisins ; ou bien on assemble en haut une jambe de force RA nommée bicoq, qui arc-boute le sommet, auquel il est articulé par un boulon; ce boulon fait fonction de charnière; ainsi on peut écarter le bicoq des bras autant qu'il est nécessaire pour que le système soit stable sur ses trois pieds.

On dispose le sommet R verticalement au-dessus du poids M qu'on veut élever; on y attache la chape d'une poulie D, et la corde est passée dans la gorge de cette poulie, attachée d'un bout au corps M qu'on monte, et de l'autre à un treuil T qu'on fait tourner avec des leviers L, ou par une manivelle et des roues dentées.

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— 711. — La cliévrc des carrossiers (fig. 50) est formée d*iine bascule BO, assemblée au bout de deux bras CR, BR, construits, en petit, comme ceux de la figure précédente. Un peu au delà du point R d'articulation est un prolongement RO appelé talort^ où se trouve aussi articulée une longue jambe EF qui est marquée d'échancrurcs sur sa longueur. Les articulations R et E sont établies avec des boulons servant d'axes de rotation.

On place la jambe FE sous l'essieu d*une voiture, en le faisant tomber sur Tune des échancrures : le triangle RCB est dressé verticalement. On feit jouer la bascule B, et on l'applique sur la traverse II; la voiture est enlevée, et la roue, ne touchant plus à terre, peut être ôtée, réparée; l'essieu est nettoyé et graissé.

— 712. — Pour broyer les substances sèches, on se sert souvent de pilons^ qui les pulvérisent dans un mortier de fonte ou de pierre; le poids du pilon les écrase dans sa chute, et finit par les diviser en parcelles ténues. On a des machines qui remplacent les bras de l'homme dans cette action ; elles sont mues par le vent, par des cours d'eau, par la force de la vapeur, par des chevaux attelés à un manège, selon les circonstances. Voici comment cette force motrice s'emploie à monter et lâcher les pilons, ou bien à mouvoir un marteau qui frappe sur une enclume.

— 713. — Un arbre horizontal, nommé arhre de couche^ fait tourner une roue (fig. 51) qui porte sur son contour des bras a, h, c, d, appelés cames. Quand une came rencontre le manche H du marteau AH, qui a un centre de rotation en I, la tête AB s'élève. Mais dés que la came a dépassé le bout H du manche, ce manche redevient libre, et le poids de la tête la fait retomber sur l'enclume CD.

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Chaque came produit à son tour le même effet, et le marteau frappe à coups redoublés. C'est ainsi qu'agissent les énormes masses appelées martinets y qui, dans les grandes forges, servent à travailler les gros fers.

— 714. — Les cames servent de même à soulever les pilons au-dessus des mortiers, dans les machines appelées bocards : c'est ce que montre la figure 52. On peut encore se servir d'une roue dentée dans une partie de son contour, qui tourne sans cesse avec Tarbre de couche, et engrène avec une crémaillère fixée sur la longueur du pilon.

— 715. — Le balancier pour frapper les monnaies et les médailles (fig. 53) est composé d'une barre horizontale AB, armée de masses à ses deux bouts et fixée en son milieu à une vis perpendiculaire CF, qui tourne dans un écrou D. Le tout est soutenu par une charpente solide en fer HK, sur une table ou étau IK. Des hommes tirent vivement à eux avec des cordes les masses A et B, ce qui fait descendre la vis dans son écrou, de manière à faire approcher le bout inférieur F d'un tas d'acier G. Des coins d'acier, portant en creux les empreintes des monnaies, sont situés, l'un au bout de l'arbre de la vis en F, l'autre sur l'étau en G, de manière que lorsqu'on met le flan (on nomme ainsi le disque de métal qui doit former la monnaie) entre deux, il reçoit un choc violent qui force le métal à se mouler dans les creux. Une virole qui l'entoure s'oppose à ce que la largeur de la pièce excède le cercle qu'elle enferme. Aussitôt que le flan a été frappé, l'élasticité du métal repousse la vis, et ramène le balancier AB à sa position primitive. La machine est construite de manière que la rotation de la vis apporte le flan juste

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et d^aplonib entre les deux coins, et à Ten dégager et le rejeter dans un panier lorsqu'il est frappé.

On se sert aussi du balancier monétaire pour découper de la iCAc avec l'cmporte-piéce; pour estamper des lames de nicial, c'est-à-dire pour les forcer, par une pression vive, ;i se mouler sur des modèles d'acier, qu'on dispose en F.

— 716. — Dans le timbre^ qui est un balancier de petite dimension, le bout de la vis F est garni d'un cachet en acier qui porte en saillie les traits destinés à former rcmprcinto, soit en noir, en l'imprégnant d'encre grasse, soit à sec.

— 717. — La presse à vis (fig, $4) est formée de denx j iiincîlcs BB, assemblées très solidement sur une table A, et à un écrou D, le tout formant cadre. La vis F est manœuvrée à l'aide de leviers qu'on entre dans les trous I, et sa base n h peut ainsi descendre et pousser devant elle le madrier G G, qui glisse dans des coulisseaux le long des jumelles.

La matière à presser H est placée sur la table A et sous ce madrier.

— 718. — Vcfan est composé de deux mâchoires; l'une mobile autour du centre, l'autre fixée solidement au bord d'un établi. Le corps qu'on place entre ces mâchoires est aussi serre qu'on veut par le secours d'une vis qui mord dans un écrou cylindrique et qu'on manœuvre avec un levier. Il y a aussi de petits ctaux à tnaîti, conçus sur le même principe, mais qu'on ne fixe pas au bord d'une table.

— 719- — Les presses sont de différentes sortes, mais toujours fondées sur le même principe que dessus. La

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presse à bras dont se servent les imprimeurs a été décrite (n° 645), ainsi que les presses mécaniques (646).

— 720. — La presse hydraulique est une des plus ingénieuses machines que Ton ait inventées, parce qu'on en obtient une pression extraordinaire. DD EE (fig, 15) est un bâti solide en charpente ou en fonte de fer ; C un plateau sur lequel on place la substance qu'on veut presser entre ce plateau et la table supérieure H. Un piston B entre dans un corps de pompe A, qu'il joint hermétiquement et qui est fermé au bout inférieur. En F est une pompe foulante et aspirante dont le piston monte et descend, retenu dans un guide I en haut du montant / 1 ; ce piston puise dans le réservoir J la petite quantité d'eau nécessaire pour produire l'effet, l'introduit dans le corps de pompe F, et, par le conduit K, dans le corps A.

Supposons que la base du piston F soit là centième partie de celle du piston B; il suit des lois de l'hydrostatique (n° 34) que ce dernier sera poussé de bas en haut avec une force 100 fois plus grande que celle qui -agit sur la lige cl. Mais ce n'est pas tout encore. Ce piston F est manœuvré avec le levier G, dont le centre de rotation est sur le montant en d. Si donc les bras cdy Gd sont le vingtième l'un de l'autre, la force appliquée en G au levier se transmettra 20 fois plus considérable au piston.

Ainsi un poids de 30 kilogrammes, ou une force quelconque qui agirait en G avec la même énergie que ce poids, poussera le piston F comme si on le chargeait d'un poids de 20 fois 30 ou 600 kilogrammes ; et puisque le piston B est poussé avec une puissance centuple, on voit que cette action revient à agir sur le piston B avec une force de 60,000 kilogrammes. En variant les surfaces des

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bases des pistons, et les bras de levier, on peut produire des efforts de 2 et 3 00,000 kilogrammes.

Mais cette machine ne peut être employée qu'autant qu'elle tient l'eau bien exactement. Le constructeur doit mettre tous ses soins à disposer les cuirs de ses pompes de manière que l'eau ne puisse fuir par aucun endroit, quoiqu'elle soit soumise à une immense pression.

— 721. — Laminoirs, — Qu'on imagine deux cylindres égaux, parallèles, dont les surfaces sont très voisines, et auxquels on donne une vitesse égale de rotation en sens contraires, à l'aide d'une manivelle et de roues d'engrenage. Lorsqu'on mettra une bande de métal entre les cylindres, si cette lame est plus épaisse que l'intervalle de leurs surfaces, il est évident qu'elle sera entr^née par le mouvement commun et le frottement des surfaces, et que le métal sera réduit en lame d'une épaisseur constante, égale à cet intervalle entre les cylindres. Des vis qu'on manœuvre avec une clef servent à éloigner ou rapprocher les axes Tun de l'autre en conservant leur parallélisme, en sorte que le même laminoir sert à faire des lames d'épaisseur très variées. On commence par donner au métal assez de minceur pour pouvoir le faire passer entre les cylindres un peu écartés, et on répète la même opération en rapprochant les cylindres. En resserrant ainsi peu à peu l'espace, on réduit le métal en lames extrêmement minces; il faut avoir soin de le recuire au feu de temps à autre. C'est ainsi qu'on lamine le plomb, qu'on fait de grandes et belles pièces de tôle, de zinc, de cuivre, etc.

— 722. — Les cylindres à caîandrer les étoffes sont des espèces de laminoirs. Deux de ces cylindres sont en bois, séparés par un troisième qui est en cuivre et qu'on entre-

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tient chaud : la vapeur d'eau est le meilleur mo3'en de communiquer cette chaleur; on la fait entrer dans le cylindre par son axe de rotation, qui est un tuyau creux. L'étoffe qu'on veut calandrery légèrement mouillée de son apprêt, est successivement passée entre le premier et le second cylindre, puis entre le second et le troisième, en la maintenant tendue pendant qu'ils tournent. La chaleur desséche l'apprêt et donne le lustre à l'étoffe.

— 723. — Le tour (fig. 57) est composé d'une roue ou tambour A; elle est mise en mouvement par une pédale P qui meut une manivelle B. Au-dessus de la table hi est une roue plus petite D, formée de quatre roues inégales, afin de faire varier la vitesse de rotation. Une corde sans fin passe sur la grande roue et sur l'une des petites, afin que la rotation de la première entraîne celle de la seconde, les vitesses étant dans le rapport inverse des diamètres.

L'axe de la roue D est terminé par une pointe qui entre dans un trou au bout d'une vis traversant un montant E ; l'autre extrémité de cet axe tourne sur le montant F, et son bout taraudé, appelé tiei^ reçoit les pièces nommées mandrinSy qui saisissent les objets qu'on veut tourner. On appelle poupée la pièce G, qui peut glisser le long d'un prisme triangulaire horizontal H, et dont le haut porte un tuyau dans lequel entre une tige.rf^, qu'une vis de pression /y retient. Un support J est situé entre la poupée et la roue D, et peut se baisser ou hausser à volonté. Des vis de pression C et t servent à arrêter la poupée et le support où Ton veut, sur le barreau triangulaire.

Sur le nez « du tour, on visse, quand le travail l'exige, un mandrin pour maintenir tous les ouvrages qu'on veut

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tourner; et, tenant la main appuyée sur le support J, l'ouvrier présente le tranchant de son outil à la pièce, qui tourne rapidement avec le mandrin. Quelquefois aussi la pièce qu'on doit façonner est maintenue entre les axes J et ;/. Le burin ou Toutil présentent son tranchant à tous les points du corps qu'on fait ainsi tourner.

— 724. — On peut aussi faire des vis et des écrous avec le tour. L'arbre Eti porte dans la partie £ divers pas de vis bout i bout, et le pilier £ a autant de portions d'écrou qui peuvent entrer en prise avec leur vis correspondante, par un mécanisme très simple. Alors l'arbre E «, en tournant, prend aussi un mouvement horizontal; en sorte que le mandrin situé en n s'avance en même temps qu'il tourne ; et un burin^ fixement arrêté sur le support J, mord la surface en pas de vis. Et si Ton veut faire un écrou, on y travaille d'abord un cylindre creux, et on présente fixe à l'intérieur un peigne coupant qui ronge la surface en écrou.

Du reste, la forme des pièces qu'on ajuste sur le tour, pour faire l'ouvrage, varie de mille manières; en sorte que cette machine peut exécuter une multitude d'effets en bois, en ivoire, en métal, etc. Aussi le tour est-il à l'usage d'une foule de professions.

— 725. — Vis lY Archuncde (fig. 56 his), — Soit un tuyau roulé en hélice autour d'un axe et dont on plonge l'extrémité dans un bassin en tenant Taxe incliné; l'eau s'y répandja au niveau du bassin. Mais si l'on fait tourner Taxe dans un sens, l'eau, pour suivre la pente du canal et descendre dans cette nouvelle position du tuyau, sera obligée de s'élever au-dessus de ce niveau, et le réservoir fournira Teau nécessaire pour empêcher le vide intérieur.

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Ainsi, en continuant de tourner, l'eau viendra dégorger par l'orifice supérieur. On peut rouler deux tuyaux semblables sur le même axe, pour en faire une sorte de vis à double pas.

— 726. — L'usage est de remplacer les tuyaux par des planchettes inclinées en hélice (fig, 56), imitant une vis intérieure, semblable aux spires des vis à bois. Le tout est recouvert d'une enveloppe en planches, rendue imperméable par un bon calfatage.

— 727. — Les pompes sont des machines pour élever l'eau. On en distingue deux sortes : les aspirantes et les foulantes.

La pompe aspirante est composée d'un tuyau qui plonge dans le réservoir d'où l'on veut tirer l'eau : c'est le tuyau d'aspiration. Une soupape est placée en un point quelconque de son cours. Cette soupape est un corps pesant mobile sur une charnière qui se lève pour donner passage à l'eau et se referme par son poids; quand elle est ainsi abaissée, elle bouche exactement l'orifice percé dans un diaphragme qui est placé en travers du tuyau. Souvent la soupape est un simple morceau de cuir dont la queue flexible est clouée sur le tuyau et sert de charnière : une rondelle en plomb, fixée au milieu du cuir, s'applique exactement sur l'ouverture. Cependant on fait quelquefois ces appareils avec plus de soin : on les travaille au tour sur un disque de métal. Un second tuyau s'ajuste avec des boulons au bout du premier; on a soin de ne laisser nu le part, dans ces tuyaux, aucune issue par où l'air extérieur puisse passer. Du reste, la disposition peut en être ou droite et verticale, ou couchée, ou coudée; il importe peu qu'on adopte une forme plutôt qu'une avUj:^,

Dans ce second tuyau, qui est un cylindre droit exactement alésé, est un piston^ sorte de bouchon qui ferme exactement le tuyau, et peut aller et venir dans une partie de sa longueur appelée corps de pompe; le piston est percé d'un trou que bouche une autre soupape, et est attaché par nn étrier à une tige qui sert à le faire monter et descendre, par un mécanisme quelconque, tel que le levier à brimbale (n° 709).

En faisant monter le piston, on produit le vide dans les tuyaux, et la pression de Tair y fait monter l'eau (n° 27), qui soulève la première soupape; puis celle-ci s'abaisse; en sorte qu'en descendant le piston, l'air intérieur s'échappe en levant la soupape du piston. Un second coup de piston produit une nouvelle aspiration qui fait monter l'eau plus haut, et ainsi de suite. Pourvu qu'il n y ait pas plus de 10 mètres de hauteur entre la soupape du piston et le niveau du réservoir, la pression de l'air fera monter l'eau au-dessus du piston, et à chaque coup l'eau soulèvera la soupape dormante d'en bas, quand on montera le piston, parce que dans ce mouvement la soupape d'en haut restera fermée. Au contraire, quand on baissera le piston, la soupape inférieure, qui sera fermée par son poids, restera close, et la soupape du piston se lèvera, parce que l'eau la poussera et passera par-dessus.

Ainsi, à chaque coup de piston, il monte un cylindre d'eau ayant pour base le diamètre du corps de pompe, et pour hauteur la course du piston. Ce volume d'eau sortira en haut par le dégorgeoir,

La force nécessaire pour manœuvrer la pompe est le poids de ce cylindre liquide, porté à la hauteur du dégorgeoir.

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— 728. — La pompe foulante agit différemment. Le piston et sa soupape sont noyés sous l'eau ; la soupape dormante est située quelque part au-dessus.

Lorsqu'on descend le piston, l'eau, qui tend à reprendre son niveau, afflue dans le corps de pompe en levant la soupape du piston; quand on remonte le piston, ce corps pousse l'eau devant lui, fait lever la soupape dormante, qui livre passage au liquide et se referme aussitôt. On peut ainsi monter l'eau jusqu'au dégorgeoir, pourvu qu'on emploie la même force que ci-dessus.

— 729. — Il y a des pompes à la fois foulantes et aspirantes. Ici, les deux soupapes sont dormantes, et le piston est plein. Quand on élève le piston, le vide est produit dans rintérieur, parce que la soupape supérieure reste fermée ; l'eau monte donc par aspiration. Quand, au contraire, on abaisse le piston, sa soupape inférieure reste fermée, et l'eau qui a été amenée sous le piston est refoulée, soulève la soupape supérieure et monte dans le tuyau jusqu'au dégorgeoir.

— 730. — La pompe à incendie est foulante : Teau, qui est versée dans une capacité hermétiquement close, est chassée à coups de piston dans un tuyau dont l'extrémité est garnie d'un ajutage par lequel elle lancée avec force. Et comme le jet serait discontinu, parce que l'un des deux mouvements de va-et-vient du piston n'est pasutile à l'effet qu'on veut produire, pour rendre le jet permanent, on dispose deux appareils de pompe dont l'une agit quand l'autre cesse.

— 731. — Noria. — On donne ce nom à une corde ou chaîne sans fin, garnie de vases ou de seaux qui descendent jusque dans l'eau du réservoir. Cetl^ cVi^vci.^ ^%\.

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suspendue à une roue d six bras à laquelle on imprime uq mouvement de rotation. La chaîne, saisie ea différents points successifs, par les bras de la roue, marche ainsi en faisant monter et descendre les vases. Ceux de ces vases qui plongent dans Teau s'y emplissent; le moteur les élève, et ils se vident dans une hâche^ quand, arrivés au sommet, ils s'inclinent.

Quelquefois les seaux sont attachés à la circonférence d'une grande roue; mais alors on ne peut monter l'eau qu'à une hauteur un peu moindre que le diamètre.

— 732. — Les roues hydrauliques sont de trois espèces :

1° Roues en dessus, — Lorsqu'on a une grande chute d'eau, on établit une grande roue d'un diamètre presque égal à cette hauteur, et on y fixe des pots ou augets; l'eau arrive en haut de la roue par une buse ou par le guichet d'une écluse, tombe dans ces augets à mesure que leur orifice s'y présente, et les emplit. Par la rotation de la roue, l'eau s'en échappe, à cause de l'inclinaison que prennent les augets en descendant; ceux qui sont d'un côté de la roue ont leur orifice tourné en bas et sont vides; la roue tourne donc par l'excès du poids qui charge ceux du côté opposé.

Ces roues, où l'eau arrive à peu prés sans chute, sont les plus avantageuses de toutes, surtout quand on ne donne à leur circonférence qu'une faible vitesse : on trouve qu'un métré par seconde est celle qui convient le mieux . On aurait d'ailleurs la vitesse de rotation, lorsque cela est nécessaire, en disposant un rouet sur l'axe et le faisant engrener avec une lanterne (n° 701).

2° Roues en dessous, — Le contour de la roue est garni de planchettes dans la direction des rayons, et solidement

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fixées à la circonférence. L'eau, retenue par une digne, dans le réservoir, s'échappe vers le bas de la roue par un guichet, et vient fi-apper, avec toute la force que lui donne la charge qu'elle éprouve, ces planchettes nommées auhes ou palettes; et pour que le liquide exerce toute son action, ou du moins en perde le moins possible, on établit la roue entre deux murs parallèles, très rapprochés de ses deux bases verticales, et on donne à la maçonnerie du fond une forme circulaire que les aubes rasent en courant ; cette construction est appelée un coursier.

Les roues à aubes s'emploient principalement lorsqu'on n'a que peu de chute, pourvu qu'on ait un volume d'eau suffisant; elles sont petites, peu coûteuses, prennent une grande vitesse de rotation, et n'exigent pas, comme les précédentes, un engrenage pour accélérer la course de leur arbre; ce qui économise la force en diminuant la résistance. On emploie fréquemment ce système, à raison des avantages qu'on vient d'indiquer, quoique la force motrice soit affaiblie par les conditons mêmes de la structure et de l'emploi.

3° Roues de côté, — Ces machines participent à la fois des procédés de construction , des avantages et des inconvénients des deux roues précédentes. L'eau arrive sur les aubes de cette roue presque au niveau du centre, mais un peu au-dessous. Le coursier est construit de manière à raser toutes les aubes, à cause de la forme circulaire qu'on donne à la maçonnerie. Ce liquide y arrive avec un peu de vitesse, et agit principalement par son poids, comme dans les roues en dessus. Comme l'eau ne trouve d'issue pour s'écouler que dans le petit intervalle qui sépare les aubes du coursier, et o^e c^^^e. q^\ ^^-

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chappe par cette voie agit encore en grande partie sar les aubes inférieures, le système équivaut à peu prés à celui des augets. Ces roues peuvent recevoir une grande vitesse; on les emploie surtout quand la chute d'eau est médiocre.

Les roues hydrauliques servent, comme on voit, à tirer parti de la force d'une masse d'eau qui tombe, pour imprimer à un arbre de couche une vitesse horizontale. Cette puissance est ensuite communiquée, par des engrenages ou des procédés mécaniques, pour tirer de l'eau â l'aide d'une pompe, faire tourner des meules, à mouvoir des pilons, des martinets, des scies, etc.; en un mot, â tout travail continu exigeant de la force.

— 733. — Les marteaux, le martinet (n^ 713), sont les machines ordinaires de percussion; mais pour enfoncer les pilots en terre il faut une machine qui produise l'eflFet d'un énorme marteau : on la nomme mouton.

Un mât vertical est solidement arrêté sur terre, ou sur des bateaux si l'on veut agir dans l'eau. Le pilot, ferré à sa pointe, a sa tête entourée d'une frette ou cercle de fer. Il est d'abord placé verticalement devant le mât. En haut de celui-ci sont deux poulies où passent des cordes qui vont s'attacher par des anneaux au mouton. Celui-ci est un prisme de bois chargé de fer et très pesant. Les deux cordes sont divisées chacune en huit ou dix brins, et des ouvriers tirent ensemble ces cordes qui élèvent le mouton. Ce poids est forcé de glisser le long du mât par des collets qui l'y retiennent, et, lorsque les ouvriers lâchent les cordes de concert, le mouton tombe sur la tête du pilot et l'enfonce. Les mouvements des hommes pour exercer ce choc ont fait appeler cette

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machine sonnette à tiraude. L'action se continue jusqu'à ce que le pilot refuse d'entrer en terre.

Il y a un autre mouton qu'on appelle sonnette à déclic. Des ouvriers font tourner une roue à l'aide d'une manivelle, et la corde, s'enroulant sur un treuil élève, le mouton. Mais à une certaine hauteur ce poids est subitement abandonné à lui-même, parce que le cylindre du treuil devient, par un mécanisme particulier, indépendant des manivelles ; le mouton retombe donc de toute sa hauteur sur la tête du pilot'; mais alors le treuil redevient aussitôt solidaire de la manivelle, et les ouvriers continuent de tourner; le mouton monte de nouveau, puis retombe, et ainsi de suite. Il ne faut que 4 hommes pour manœuvrer la sonnette à déclic; il en faut 18 à 20 pour la première ; mais celle-ci frappe un bien plus grand nombre de coups dans un temps donné. Toutefois la sonnette à déclic est souvent préférée, parce qu'on n'est pas obh'gé de relayer les hommes, et que le travail, s'il est moins promptement exécuté, l'est à moins de frais.