DONNÉES RELATIVES AUX ÉPREUVES DES ESSIEUX DE L'ARTILLERIE

NUMÉROS et

DESTINATION

des essieux.

N«l. Affûts de siège

N«» 2. Affût de campagne, canons lisses

N« 2 bù. Affûts de campagne, canons rayés. . . .

N* 3. Caissons et voitures de cam pagne, canons rayés

N* 3 bis. Caissons et voitures - de campagne, canons rayés. . . .

N* 4. Affûts de place

N* 5. Affûts de côte en bois

Eh do O «

diamètre

des corps

Tîtt

14tf

Toï

ife

A Vaide des données précédentes et des formules

%=i^ et M = 2 -^

il devient facile de calculer l'allongement proportionnel maxiinuan et l'effort correspondant que peuvent subir, dans les

épreuves, les fibres des faces inférieures de l'essieu, quand elles atteignent la plaque de foute qui limite la flexion. L*on forme ainsi le tableau suivant, qui permet d'apprécier l'énergie des épreuves.

TABLEAU DES ALLONGEMETîTS ET DES EFFORTS MAXIMUM SUPPORTSS PAM LES FIBRES INFERIEURES DES ESSIEUX DE l' ARTILLERIE DA2»S LES ÉPREUVES.

NUMÉROS DES F-S8IBUX

3 bii.

Zbiê.

Allongements proportion nelBl....

O.OTffI

Valeurs de E fournies par le iracé.

kil.

Valeur de l'effort El'

461. Conséquences du tableau précédent. — Les résuKats ci-dessus montrent que les épreuves que Ton fait subir aux essieux obligent les fibres de la partie convexe à subir des allongements excessifs qui dépassent de beaucoup les limites de l'élasticité, et qui ont des valeurs telles qu'il n'y a que des fers très-doux et très-ductiles qui puissent les supporter*

Mais comme la résistance à l'allongement décroît de plus ea plus rapidement, à mesure que cet allongement a dépassé davantage la limite de l'élasticité , il s'ensuit aussi, comme le montre ce tableau , qu'à de plus grands allongements ne correspondent pas toujours les plus grands efforts de résistance des fibres.

Il est même remarquable que les valeurs de l'effort supporté par les fibres qui ont subi le plus grand allongement, soient presque identiquement les mêmes pour tous les numéros d^essieux» sauf pour les n""' 4 et 5, où elles sont un peu plus faibles, malgré la plus grande extension des fibres, et pour le n* 6, pour lequel l'effort paraît être le plus considérable.

Dans aucun cas cette valeur de reffort supporté par les fibres extérieures les plus allongées n'atteint la limite de la résistance

à la rupture qui, pour les fers ductiles, est d'environ 35 à 40 kilogr. i^ar millimètre carré.

Ces résultats expliquent comment dans ces épreuves, pourvu que le fer ait la ductilité nécessaire pour se prêter aux allongements qu*il doit subir^ il ne se produit presque jamais de rupture*

462. De l'effort supporté par les fibres situées A l'intérieur. — Les allongements éprouvés par les fibres placées audessous de la couche des fibres invariables étant proportionnels à leur distance à cette couche , il est assez curieux de calculer l'cfTort auquel elles sont soumises, en tenant encore compte de la variation du coefficient E. Le tracé nous en fournit aussi les moyens.

Ainsi, en recherchant l'effort auquel sont soumises les fibres placées au milieu de la dislance qui sépare la couche des fibres invariables de la surface inférieure, ce qui revient à remplacer

dans la formule & par - , et en prenant la valeur de £ corres-

pondante à l'allongement de ces fibres, l'on trouve les résultats suivants :

EFFORTS supportés PAR LES FIBRES INTÉRIEURES DES ESSIEUX.

2 bû.

3 bw.

AIlODgenenta proportiooneU t'...

ro.

Valeurs de B correspondantea....

kil.

VmleordereffortBr

Ces valeurs diffèrent, les unes en plus, les autres en moins, de celles qui sont relatives aux fibres extérieures » et il est remarquable que pour les essieux n"^ 4 et 5 , dont les fibres extérieures s'allongent plus que dans tous les autres essieux , la résistance développée dans les fibres intérieures soit parfois plus

grande que celle des fibres extérieures. Gela résulte évidemment de la variation de la valeur du coefScienf E avec rallongement proportionnel.

Il s*ensuit que , dans la fabrication des essieux , il importe beaucoup, comme nous l'avons déjà dit plus haut, quç les barres dont se compose le paquet soient toutes de la même qualité et présentent la même ductilité. Car si l'extérieur était composé de barres de fer très-ductile et l'intérieur de fer dur, à grains et peu extensible, il se pourrait que l'essieu ayant supporté Tépreuve sans présenter aucune trace d'altération, il y eût cependant à l'intérieur des fibres rompues.

La discussion précédente, que nous ne prétendons pas présenter comme conduisant à des appréciations parfaitement exactes des efforts auxquels sont soumises les fibres du métal des essieux dans les épreuves c^u'on leur fait subir, nous montre cependant que les épreuves appliquées aux fers ductiles, dont il importe de constater l'emploi exclusif dans ces essieux, ne sont pas aussi exagérées qu'on serait tenté de le supposer.

Cependant, puisqu'il est bien établi que les allongements proportionnels produits par les épreuves sont très-inégaux, et que les plus faibles excèdent déjà le double ou le triple de ceux sous lesquels l'élasticité s'altère, il semble rationnel de rechercher les moyens de rendre les épreuves plus uniformes pour tous les numéros d'essieux.

465. Des moyens A prendre pour rendre les épreuves à PEa PRÈS uniformes pour TOUS LES ESSIEUX. — Si l'ou voulsit régler les épreuves de manière qu'elles eussent pour tous les essieux la même énergie , et que les fibres du fer fussent soumises aux mêmes efibrls, il est évident, d'après les formules précédentes, qu'en supposant qu'il s'agisse de fers pour lesquels le coefficient d'élasticité E serait sensiblement le même et suivrait la même loi de variation en fonction des allongements, il stiflîrail de régler les flexions /* ou la hauteur des cales, de manière que la valeur de

fût toujours la mêiiie. Et comme les essieux n** 1, 2, 3, 2 biseï

3 Ms ont tODS, à très-peu près, les mêmes longueurs du corps , il s'ensuit que la condition précédente revient à dire que , pour ces essieux, le produit fb doit rester constant, ou que les flexions ou les hauteurs des cales doivent être en raison inverse des hauteurs du corps des essieux.

Cela suppose, ce qui est d'ailleurs vrai, que dans Tépreuve la flexion limitée par l'épaisseur des cales sera toujours atteinte, auquel cas, passé la limite qui produit cette flexion , la hauteur de chute du mouton n'a plus d'autre influence sur l'épreuve que Ja rapidité avec laquelle la flexion est produite.

Cette circonstance n'est cependant pas indifférente, attendu, d'une part, qu'un choc rapide du mouton a quelque analogie avec les effets produits dans le tir et dans les cahots que les voitures peuvent éprouver, et de l'autre , que certains fers durs sont beaucoup moins susceptibles de résister à des chocs brusques qu'à des efforts exercés moins ra])idement. Il en est de même de certains aciers, et dans bien des cas analogues, la même quantité totale de force vive ou le même travail développé par la pesanteur sur un mouton qui choque un antre corps, produit des effets physiques différents, selon le rapport qu'il y a entre la hauteur de chute et le poids du mouton.

Quoi qu'il en soit, comme les fers doux, qui se prêtent, sans rompre , aux allongements ou aux flexions, les plus brusques et les plus considérables sont, en définitive, ceux qui conviennent le mieux au service de l'artillerie, il n'y a pas d'inconvénient à ce que la hauteur de chute soit assez grande pour que la flexion s'opère rapidement. Mais cependant il est bon que celte hauteur ne soit pas exagérée, parce qu'il est utile de pouvoir constater que le fer n*est pas trop mou et trop facilement extensible, ce qui serait un défaut que l'on ne pourrait reconnaître si le choc avait une intensité telle que la flexion fût toujours, non-seulement atteinte, mais conservée en totalité par l'essieu, ce qui n'est pas désirable.

464. Observations sur les conséquences des épreuves. — Il résulte de la discussion précédente que les épreuves des essieax d'artillerie, telles qu'elles sont exécutées, soumettent le fer & des allongements qui dépassent de beaucoup les limites

BÉS. DBS M. n. ^

laO QUATAIÈia: PARTIE.

ile l'élasticité 9 et que, par conséquent, il n'y a que des matériaux très-ducUlee et de qualité supérieure qui puissent les sapporter.

Cette conséquence ne donnerait par elle-même lieu à aucune objection y puisqu'en définitive l'artillerie ayant besoin d'élre complètement assurée que ses essieux sont, non pas seulement bons, mais excellents, il est tout naturel qu'elle trouve dans l'énergie des épreuves la garantie de cette condition.

Mais on objecte aux épreuves qu'elles dépassent le but qne l'on doit se proposer, et qu'en produisant des flexions et des déformations permanentes, elles altèrent la qualité des meilleurs essieux, et que ceux qui y ont résisté sont moins bons qu'avant répreuve.

Telle est l'objection la plus sérieuse que l'on fasse à ce mode d'épreuves, qui est analogue à celui qu'ont adopté les ingénieurs de chemins de fer. Il est donc utile d'examiner la valeur d'une semblable objection, soit au point de vue des effets physiques, soit à celui des conditions du service.

46«S. Lks épreuves alterent-elles réellement la résistance