DES FONTES
Low Moor n* 1 . .
Low Moor n° 2 . .
ClydenM
Clyde n»2
Clyden»3
Blaenavon n* 1 . .
Blaenavon n* 2. .
BlaenafOD n* 3 . .
Caldern^'l
CoUness n* 3....
BrayenboR* 1...
Brayenbo n* 3. . .
Bowling n* 2. . . .
Ystalyfera n« 2 . .
(Anibraolte.)
Ystscedwin n» 1 .
(Anlhracite.)
Ystscedwin n*» 2.
(ADibracite.)
Stirling 2* quai. .
Stirlingd'qual..
RESISTANCE
à la rupture
en tonn*
par poaoe
carré.
tonn*.
en kilog.
par cent.
carré.
HAUTEUR
des éehintil-
lons •nceot.
kUogr. I
Moyenne... 1163''65
cent.
RESISTANCE
à la rupture
on tonn*
par pouce
carre.
tona*.
en kiloç.
par cent.
carré.
kilog.
RAPPORT
rntre ta résistance
à rrTtuiikm
eila résistance
à Ja coDi pression.
Rapport moyen ... 1 : 5 . 64
COMPHESSION. 179
IBS. ObSKRYATIOIVS sur WS résultats PRÉCéDENTS. — Ce ta-
bleau montre combien les résistances des fontes, soit à Tcxtension, soit à la compression » sont différentes, et de quelle importance il peut être, dans les grandes constructions, de s*assurer au préalable de la nature du mélauge et de la qualité des fontes que Ton emploie. Ainsi Ton voit, par exemple, que les résistances à Textension et à la rupture des fontes de Slirling en Ecosse , fabriquées par M. Morries , sont doubles de celles des fontes de Low Moor dans le Yorkshire.
Le diamètre de la plupart des cylindres écrasés dans ces expériences était de 0».0I9; et Ton voit que quand la hauteur est comprise entre 1 et 2 fois le diamètre, ces expériences semblent indiquer que la résistance à Técrasemenl est à peu près la même.
Enfin , il faut rappeler que tous les échantillons essayés étant de petite dimension, la résistance qu'ils ont offerte est plus grande que ne serait, à proportion, celle de grosses pièces de fonte. •
De l'ensemble de ces expériences, on déduit, pour les valeurs moyennes des résistances : '
Résistance à la rupture par extension, Rr= 11 636 500"' |)ar mètre carré.
Résistance à la rupture par compression , Rr = 63 208 600^''
par mètre carré.
En prenant la moyenne générale des résultats consignés dans les tableaux des n"^ 73 et suivants et iSS et suivants, on trouve pour la fonte :
La résistance à la rupture par extension , R^ = 11 640 000"' ; La résistance à la rupture par compression, Rr = 75 000 000"' .
Le rapport moyen de ces deux résistances est celui de I à 6.
Mais l'on observera que la qualité des fontes varie beaucoup et qu'en particulier celles de première fusion très-carburées qui cristallisent en larges facettes^ offrent une résistance à l'écrasement qui atteint à peine 45000000 kilogr., tandis que, pour certaines fontes fines à grains serrés, pôu carburées, celte même résistance s'élève de 100 à 110 millions de kilogrammes par mètre carré.
180 DEOUÂBSB PARTIE.
Enfin, toutes les expériences ont été faites sur des échantillons de petites dimensions, d*une contexture homogène, et n^offrant pas , comme on Tobserve presque toujours dans les pièces de grosses dimensions, des parties devenues plus ou moins poreuses à rintérieur par suite des effets du retrait.
i64. DÉTERMINATION DE LA CHARGE DE COMPRESSION QUE L'ON PEUT FAIRE SUPPORTER d'uNE MANIÈRE PERMANENTE A LA FONTE.
— Si Ton se reporte à ce que l'on a vu au n<* 154, où Ton a montré que jusqu'à des charges de 2327 kilogr.par centimètre carré, les compressions élastiques sont restées proportionnelles aux. charges et n'ont atteint alors que la valeur
et qu'au moyen de la valeur du coefficient d'élasticité déduite des expériences de M. Hodgkinson ,
on calcule la valeur de la charge R««, correspondant à cette limite de la compression élastique, on trouve :
Et si Ton s'impose la condition que les charges n'atteignent jamais la moitié de celles qui altéreraient Télasticité par compression , ce qui convient pour tous les ponts et pour les constructions exposées à des vibrations comme les maisons des villes , on aura pour la valeur du coefficient pratique de la résistance des supports en fonte exposés à la compression ,
la valeur
Rc=10 722 000^û,
Les constructeurs qui se basent exclusivement sur les résultats relatifs à la rupture qui a lieu, en moyenne, sous une
charge de
admettent généralement que, par prudence, la charge ne doit pas dépasser celle qui correspondrait au quart ou au sixième
de celle de roptore, ce qui les conduit- à adopter pour la pratique
R. = 1 8 750 000^ ou lU = 1 2 5p0 000"».
La première de ces valeurs se rapproche beiiucoup de la charge correspondanle à la limite d'élasticité, et il sera plus prudent de n'adopter que la seconde
ainsi que nous le ferons dans le calcul des dimensions à donner aux colonnes de fonte.
165. DiTERMINATION DE LA CHARGE DE COMPRESSION QUE L*ON PEUT FAIRE SUPPORTER D'uNE MANIÈRE PERMANENTE AU FER FORGÉ.
— Si pour le fer nous faisons le même raisonnement et un calcul analogue, nous trouvons que les expériences de M. Hodgkinson ayant montré que des barres de 3'".05 pouvaient éprouver un raccourcissement de 2""*". 54 ou de 0"*". 00083 par mètre, sans que la proportionnalité des compressions aux efibrts qui les produisaient cessât d'exister et ayant donné pour valeur du coefficient d'élasticité du fer dans le cas de la compression, la
valeur
il en résulte pour la charge limite de compression au delà de laquelle l'élasticité serait altérée, la valeur
de sorte que si, par prudence, on admet que les charges permanentes ne doivent pas excéder la moitié de celle-ci» on trouvera pour le coefficient pratique de résistance à la comluression
La pratique générale conduit à limiter cette valeur à
comme pour l'extension^ et Ton voit que les considérations précédentes s'accordent sensiblement avec elle.
Les constructeurs^qui se basent sur les expériences de rupture par compression admettent que le fer s'écrasant sous une charge
182 DEUSiOCE PARTIE.
de 25 000000 de kilogr. environ par mètre carré, on peut prendre pour valeur pratique le quart ou le sixième de cette charge, ce qui conduirait à faire
R,= 6 250 000^ ou Ro = 4166 666"ï.
L*on voit qu^n conservant pour R« la valenr
Bo = 6 000 000"^,
nous ne nous éloignerons pas beaucoup^des proportions déduites de ce point de vue. L*on remarquera d'ailleurs qne cette valeur de Re est la même que celle qui convient pour les efforts d'extension.
RésIsUmce en. fer comparée à eelle 4e la fonte.
166. Comparaison de l'emploi de la fonte et du fer forgé pour les pieces soumises a des efforts dé compression. — lcs expériences sur la résistance de la fonte et du fer à la compression, montrent qu*à la limite où la rupture a lieu, la fonte supporte des charges plus considérables que le fer forgé. Gela est hors de doute; mais s*ensuit-il que dans les constructions, et quand il s'agit de pièces exposées à des efforts de compression, où les charges permanentes doivent être limitées au-dessous de celles où Télasticité est sensiblement altérée, on doive préférer la fonte au fer, uniquement par la raison qu'elle résiste davantage à la rupture par compression? Nous ne le pensons pas.
En effet, entre les limites où les compressions sont proportionnelles aux charges, le fer se comprime beaucoup moins que la fonte; la valeur de son coefficient d'élasticité est alors beaucoup plus grande, et presque double de celui de la fonte.
C'est ce que prouvent les expériences suivantes, analogues à celles que nous avons rapportées au n"* 89, mais qui ont été faites comparativement entre la fonte et le fer.
Ces expériences exécutées sur des barres carrées de 3".05 de longueur, ayant toutes environ 25 millimètres d'épaisseur dans le sens transversal, présentent un grand intérêt. Pour éviter la
flexion de ces barres déjà longues par rapport à lears dimensions transieersales, Tappareil était disposé avec tout le soin conirenable ; les barres en expérience étaient placées verticalement dans de fortes pièces de fonte qui les maintenaient dans toute leur longueur et qui étaient formées de deux parties assemblées entre elles parjdes boulons et armées de distatDce en distance de nervures destinées à protéger les parois immédiatement en contact avec les barres sur lesquelles la pression était exercée directement.
M. Hodgkinson a ainsi constaté que ia fonte s*est comprimée sous les mêmes «charges» deux fois plus environ que le fer forgé; majs û ajoute que les barres de fer cédaient déjà à un certain degré sous une charge un peu inférieure à 1 2 tonnes par pouce carré, ou de 18^.9 par millimètre carré, tandis que la fonte ne s^écrasait que sous une charge double et quelquefois triple.
Les résultats de ces expériences traduits en mesures françaises sont rapportés dans le tableau suivant :
BZPéRIBHCES GOMPARAITVES DE M. E. HODGKINSON SUR LA BÉSISTANCE DS LA FONTE ET DU FER A LA COMPRESSION.
