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I, aoal Juin d'avoir une s

i, que la peionUur eil la leulc | *. la lumière, l'élcclricité , le J Est giuiàfi gfeiittaUj4 d'octioa.

fait mouvoir les aiguilles par une série d'engrenages ; le second est destiné à faire jouer les marteaux de la sonnerie. Les deux poids sont amenés au haut de leur course lorsqu'on remonte Thorloge. Le premier descend sans cesse en faisant tourner l'équipage de roues dentées qui commande les aiguilles. Le second n'entre en mouvement qu'aux instants où la sonnerie doit se faire entendre. Pour cela, le mouvement des aiguilles, parvenues en certains points particuliers du cadran, soulève un arrêt et déclenche le second poids, qui commence à descendre. Cette chute détermine le jeu du mécanisme de la sonnerie ; puis l'arrêt retombe dans une enclave, et la sonnerie rentre dans le silence. Voilà, en gros, les mouvements des aiguilles et du marteau assurés. Mais il ne suffit pas que les diverses pièces de Fhorloge soient animées de mouvements : il faut encore que ces mouvements soient réguliers, que les aiguilles aient sur le cadran un mouvement sensiblement uniforme, et que le marteau frappe sur le timbre des coups également espacés. De là la nécessité d'appareils régulateurs. Pour les aiguilles, on se sert d'un pendule, lentille pesante suspendue à un axe horizontal. Dérangé de la verticale, le pendule a la propriété d'osciller très longtemps autour de sa position d'équilibre; les durées de chaque oscillation ne varient pas avec leur grandeur. Galilée découvrit le premier cette propriété mécanique du pendule: il y parvint après avoir attentivement observé les oscillations des lampes suspendues à la voûte d'une église. Huygens, en perfectionnant la théorie de Galilée, fit faire un pas iimïvew^^ ^\^ mécanique. Le pendule est resté depuis \ot^ \^ nx^\

régulateur des horloges. La tige de la lentille oscil-

I> dent a' pour Aéfh

FIg t — Ëchappemei

e 30 dents. — AOB. piict i inere, lié* au pendule qui e» sur le point tfcluipprr. — b, dent qui acil (I de minière i dépltur le pendule Ten 11 droite, el 1) deol o' is taire son repof, pendant que I» denl

faute porte une ancre, donl les pattes, taillées en biseau, viennent périodiquement s' eïvgagftt àa.K&\çA

PBSANTBUB.

dents d'une roue spéciale du mécanisme, dite r

- Mieanlsina d« la uniitrie. — D, cylindre sur 1m|i»I aKil le poEds — B, rOH itDlée. — C, roua de compta. — D. root a ehetillet. (Ri< d'élotemi. — «, iloUtu ou chmille d'irrït planlée sur II KHM E. 0B« eomnwodenl le volanl. — T, limbr». — M.imrtwa. — V.Vii'iHi ■ uloiir i^upo/fll 0, a! arrfUnl l'ttotelu. — m, \«l'iR mia\tiwX ^« "■ — Ifl. ™«»ort nmeoiiil le mirleiu M &W \e lAmlMe.

3i LES ICACHINES.

(f échappement 'fig. 4 . A cet instant, le mouYement du poids moteur est subitement arrêté ; le poids ne reprend sa vitesse que quand Fosciliation contraire \ du pendule a dégagé l'ancre de la dent où elle était venue s'introduire. Puis, cette oscillation s'achevaut, une seconde rencontre a lieu à la patte opposée, et le mouvement du poids est de nouveau interrompu. Le pendule a ainsi pour effet de couper la chute du poids par des repos très courts, également espacés, de telle sorte que le moteur ne puisse jamais agir que pendant une durée très limitée, après laquelle il repart du repos pour accomplir un nouveau trajet. Les conditions de l'action du poids restent par là identiques pendant toute la durée de sa course descendante, et les aiguilles en j reçoivent, sinon un mouvement exactement uni- ^ forme, du moins un mouvement périodique, dont la période, égale à la durée de l'oscillation simple du pendule, est extrêmement petite; cette succession de mouvements égaux équivaut, au point de vue pratique, à une uniformité absolue.

Abandonné à lui-même, le pendule ne tarderait pas à s'arrêter. On entretient son mouvement oscillatoire à l'aide de la roue d'échappement elle-même; elle donne à l'ancre, chaque fois que celle-ci s'en dégage, une petite impulsion qui prolonge la course du pendule et conserve à ses oscillations l'amplitude qu'elles doivent avoir.

I^ régulateur de la sonnerie est un simple r^umb-

net à ailettes, qui met en jeu la résistance de l'air.

I^ poids moteur de la sonnerie, une fois déclenché,

commence h descendre avec une vitesse graduelle^

ment croissante (fig. 5). S'\\ agîs^l immédiate-

ment sur la sonnerie, les coups de marteau seraient » de plus en plus précipités. Pour éviter cet effet, on <» ajoute à Tappareii un régulateur à ailettes ou volant, auquel le poids moteur communique une rotation rapide; la résistance de Tair, qui va croissant avec la vitesse, ramène bientôt le mouvement à l'uniformité, et c'est seulement alors que le marteau se soulève pour retomber sur le timbre ; les coups qui suivent, produits par un mouvement uniforme, se répètent à intervalles égaux; puis le déclenchement cesse, et la sonnerie se tait.

Que Ton complique tant qu'on voudra les détails du mécanisme des horloges, on pourra toujours les mettre en mouvement à l'aide de deux poids, dont 1^ l'un, agissant constamment, détermine la rotation ^ des aiguilles , et dont l'autre, à action discontinue, fait jouer en temps opportun la sonnerie et tous ses accessoires. Les horlogers suisses et ceux de la Forêt-Noire ajoutent d'habitude à leurs horloges un coucou qui chante à toutes les heures. D'autres font apparaître un peloton de soldats qui viennent sonner une fanfare. Enfin certaines horloges, objet de l'admiration des temps passés, font intervenir une foule de personnages : le Temps ou la Mort sonne les heures ; ils chassent devant eux l'Enfance, la Jeunesse, TAge mûr, la Vieillesse; à midi, un coq chante, les Apôtres défilent devant le Christ qui les bénit, etc., etc.

Un poids est le moteur de ces mécanismes divers^ Que faut-il pour que le poids communique le mou-

«ment à tant d'organes? Il faut qu'il se meuve, 5St-à-dire qu'il descende. Tant que le ^o\às» ÔJ^i^cend, la machine marche. Elle s'arrêle àfe^ c\v)!VV^'èX.

parvenu à sa position la plus basse. Pour la re mettre en mouvement, il suffit de relever le poid moteur à son point le plus haut : c'est ce qu'on ap pelle remonter Thorloge. Le poids amené au hau de sa course possède , pour ainsi dire, une puis sance motrice limitée, dont la mesure s'obtient ei multipliant le nombre de kilogrammes qu'il con tient par le nombre de mètres de la chute. Cett< puissance diminue graduellement à mesure que 1( poids s'abaisse, c'est-à-dire à mesure qu'une partie de la puissance motrice est utilisée par le mouvement de la machine ; enfin, la puissance motrice est entièrement détruite quand le poids est complètement descendu. On peut comparer le mouvement de l'horloge à un service qui se payerait par la descente du poids moteur. Une fois ce poids des cendu le plus bas possible, la bourse est vide, h payement s'arrête, et le service s'interrompt jusqu'^ ce que la bourse soit de nouveau remplie en totalité ou en partie, c'est-à-dire jusqu'à ce que le poidt soit retourné à une position d'où il puisse redescendre. Le mouvement ainsi envisagé n'est qu'une série d'échanges entre la chute du poids moteur e1 le mouvement des aiguilles.

Certains inventeurs cherchent, et plusieurs onl cru trouver, des mécanismes tels, que le mouvement de l'horloge produit par la descente du poids moteur relève ce poids à mesure qu'il descend, e1 le remette constamment en position d'entretenir la marche. II n'est pas nécessaire d'étudier les détails de ces mécanismes pour affirmer qu'un tel résulta est impossMe. Un poids qui reste en place n'est pj un poids moteur; pour qu'W VmptYMv^ \«i tsv^cmlv^

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Fig. 6. — Transport terUcal 4a

ment à Thorloge, il faut qu'il descende effectivement : or il ne descendrait pas, si Thorloge le remontait à mesure qu'il s'abaisse. La puissance motrice se dépense et s'épuise ; arrive un moment où il faut la renouveler en relevant le poids : c'est l'affaire d'un moteur nécessairement étranger à la machine. Pour une horloge, ce moteur est ordinairement l'horloger, qui vient une ou deux fois par mois la remonter et la remettre à l'heure. Des dispositions particulières sont prises pour que les mouvements des aiguilles ne soient pas troublés pendant l'opération du remontage.

Le poids d'un moteur animé peut servir de force motrice à certaines machines ; c'est principalement l'homme qu'on peut utiliser de cette façon.

Supposons qu'il s'agisse d'élever verticalement à une certaine hauteur, à 10 mètres, par exemple, une certaine quantité de terres ou de matériaux, et qu'on n'ait pas d'autres moteurs à employer que des hommes. On pourra s'en servir de deux manières.

La première méthode consiste à diviser le poids total qu'il s'agit d'élever en parties assez petites pour qu'un homme puisse se charger d'une de ces parties, puis à faire monter directement l'homme avec sa charge par une échelle, par un escalier ou par une rampe inclinée.

La seconde méthode utilise le poids propre de l'homme pour élever un poids sensiblement égal au sien. Installons au niveau supérieur une poulie sur \ laquelle nous ferons passer une corde portant un plateau à chacune de ses exlrèmVlfe^ \^ç>. ^\. M>iiXîL des plateaux étant amené à. la «^laAioxv ^w^feîÀRNvx'^

n'est plus en position de produire un travail utile. C'est aux terrassements de Vincennes que cet ar-

' tifice a été appliqué pour la première fois.

Une roue permet de rendre continue l'action du poids d'un moteur animé qui, dans le système précédent, était intermittente. On obtient alors la roue à chevilles des carriers, qui leur sert à élever du fond d'une carrière au niveau du sol d'énormes morceaux de pierre (Qg. 7).

L'ouvrier se place en dedans de l'appareil. On comprend que, plus il se rapproche du centre de la roue, moins son poids a d'influence pour la faire tourner. Si, au contraire, il s'éloigne de Taxe, en montant un à un les échelons de la roue, il atteindra bientôt une position où il fera équilibre au

'" poids de la pierre; il enlèvera la pierre, s'il dépasse cette position. Pour faire monter le fardeau d'un mouvement continu, il lui suffira donc de marcher à l'intérieur de la roue, comme s'il voulait s'éloigner de son point le plus bas, et de regagner à chaque instant le niveau que la rotation de la roue vient de lui faire perdre. Ici c'est bien le poids de l'ouvrier qui est le moteur; il descend d'un pas par la rotation de la roue, puis il fait un pas en avant, et prolonge ainsi le mouvement. Le remontage du poids moteur se fait donc à intervalles très petits, par le travail continuel du moteur lui-même. Cette machine est très ingénieuse ; elle est employée dans presque toutes les carrières des environs de Paris. Le seul reproche qu'on puisse lui faire, c'est d'exposer à des étourdissements les ouvriers qui passent

l^fun temps trop long à marcher sur ce ^l^wçJcisx mobile.

Un autre esemple de l'emploi de la pesanteur

comme force motrice est fourni par les plans auto-

Fie- *■ — Iloue an danoiu à palelt«s pliDO.

g cDunnt en amonL. — EPG. forme du looi du cannier. — CD, flunnL un ival. - III, pente du fond du liL - CCK, DOBti^ waul d» la surface de 1 un. — NN, oirMU duii l« btnU i»

moteurs des mines (lig. 6j. En général, un plan aiMÉi' [1 cbemin da fer à deux voies, '

tomoteur comprend un c

l'une pour la descentp, l'aiitrp pour la remonte, i Tésentant une pente forte entre l'oriyine des galeies de mines et une rivière ou toute autre grande voie de transport. Chaque train montant est rattaché & un train descendant par un câble sans Qn, qui passe sur une poulie aux extrémitéB de la voie. Si, ce qui arrive le plus ordinairement dans une exploitation de -mines, le poids des trains descendante est plus grand que celui des trains montants,

— MO. smori» destinée k

les premiers pourront servir de moteur pour la traction des autres, au lieu que l'indépendance entre les trains montants et les trains descendants exigerait des efforts pour faire monter les premiers, et is efforts pour retenir les autres sur la pente où ^ur mouvement de descente tendrait à s'actéléTftv. C'est encore la pesanteur qui est le \fet\VaXAe. '«v'^-

teur des machines hydrauliques, telles que les roue et les turbines, qu'on installe auprès d'une chulj d'eau ou dans le courant d'une rivière.

On veut utiliser une chute d'eau pour mettre e mouvement les outils d'une usine. On peut en; ployer à cet usage des appareils de diverse natun

Les roues hydrauliques sont des cylindres monU

sur un arbre horizontal, et dont la surface ext^ rieurc est garnie de palettes ou d'augets. Il en exisi un grand nombre de types, qu'on peut classer e roues en dessous (fig. 9), roues de côté (fig. 10}, roui en dessus (fig. 11). Dans le premier type, le couraj fi'eau qui sort du fond du bassin de retenue agi sur des paJettes implanlées sut \»\A \e. çQ\i'ï\Ri\K d

la roue hydraulique, et lionne à la roue uq mouvernent de rotation autour de son axe. Ces palettes peuent être droites, mais il est préférable de les courber 'nsenscontrairedumouveaientdel'eau.eton obtient linsi le type perfectionné connu sous le nom de rouea : aubes courtes de Poncelet (fig. 12). D'autre fois, on 3cline les palettes dans le sens du mouvement, et

in obtient le type de roue lente dit à M. Sagelien.

Dans la seconde classe, celle des roues de côté, 'eau, prise vers la moitié de la chute, arrive sur la ■me avec une vitesse moyenne ; elle est reçue dans les augels, où elle agit, en partie par sa vitesse, Krtie par son poids. Dans la troisième classe. F'Dues en dessus, l'eau motrice, prise en haut Siute et animée d'une faible \\leBse, ■çfe'Rte.\.t&

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dans los augcis à partir du haut de la roue, et e

U«5 auUs 0(1 - C, oouvercl», — E, faim 1.1. — G, tvliiidrï d'ioiBois. — F. tibumV ' I. Ilgfs paai (Un larlsr 11 bnUar dnilB iiiIW.iI'bis\. -j

sur eux par son poids jusqu'au moment où elle est déversée à l'extérieur. Un caractère commun à tous ces types, c'est qu'il est convenable de les faire marcher à vitesse modérée : les allures vives entraînent une perte de travail moteur.

Les turbines ont de tout autres propriétés. Il en existe deux types principaux : la turbine de M. Fourneyron et la turbine d'Euler.

Dans la turbine de M. Fourneyron (ûg. 13), l'eau de la chute entre par le centre d'une couronne mobile montée sur un axe vertical, et s'en échappe latéralement après l'avoir traversée; dans ce passage, elle agit sur des aubes courbes qui découpent la couronne, et elle en détermine la rotation. Le mouvement de l'arbre vertical, convenablement transformé, est utilisé dans l'usine.

La turbine d'Euler (fig. 14) diffère de la turbine Fourneyron en ce que les filels liquides qui traversent la couronne mobile, au lieu de s'échapper horizontalement comme dans celle-ci, descendent verticalement et agissent sur les aubes par leur poids. Ces deux modèles se prêtent aux grandes vitesses et conviennent à toute hauteur de chute et à tout volume d'eau débité. Les roues hydrauliques sont loin d'offrir à l'industrie les mêmes ressources.

Outre ces deux types classiques de turbines, on peut en citer quelques nouveaux modèles.M.Decœur, ingénieur des ponts et chaussées, a construit une turbine centripète, que l'eau traverse de dehors en dedans, et qui a la propriété de se régler d'ellemême entre certaines limites. Un inventeurdistingué, Girard, dont la fin tragique en 1871 a ému le monde des ingénieurs et la population parVaienu^ XjwsX^w-

haut les eaux de tous les courants du globe. Cet horloger, c'est le soleil. Les eaux qui tombent dans i les cascades, ou qui s'écoulent dans les ruisseaux, ' vont se réunir aux points les plus bas de la surface terrestre, dans les bassins des mers ou des lacs; la chaleur solaire en convertit chaque année une portion en nuages ou en vapeurs; les vents chassent les nuages dans toutes les parties du monde; les montagnes les arrêtent au passage, puis viennent des abaissements de température qui les résolvent en neige ou en pluie ; ils alimentent les glaciers et les sources, et l'eau se trouve ramenée à son point de départ. La chaleur solaire entretient ainsi la puissance motrice des chutes d'eau ; nous reconnaîtrons bientôt qu'elle est la véritable source où s'alimen- | tent à peu près tous les travaux accomplis à la surface du globe terrestre.

Nous montrerons encore le parti qu'on peut tirer de la pesanteur pour mettre en mouvement les machines, en disant quelques mots du système hydravr lique imaginé par M. Armstrong. Avec un bassin suffisamment élevé, rempli d'eau, et muni de tuyaux et de robinets, on peut soulever sans effort des fardeaux, décharger des navires ou des wagons, et effectuer une foule de travaux pénibles. Il suffit pour cela de tourner successivement des robinets. La pression de l'eau met en mouvement ici une grue, là un cabestan, plus loin une plaque tournante. A chaque fois une certaine quantité d'eau s'écoule du réservoir, et, si l'on ne veut pas qu'il s'appauvrisse, on devra la lui restituer sans délai, v 11 faut pour cela une machine qui alimente le réflJ servoir et le maintienne plein ; on emploie généra*

lement une machine à vapeur pour cet usage. A première vue, il semble qu'on ne gagne rien à la combinaison ainsi définie, puisqu'on pourrait employer directement la machine à vapeur à opérer le travail qu'on demande à Teau du réservoir. Mais on reconnaît bien vite qu'il peut y avoir un grand avantage à l'interposition des appareils hydrauliques. Le système Armstrong s'applique presque exclusivement aux docks et aux gares de chemins de fer, où les manœuvres sont discontinues et offrent une série de coups de collier énergiques, interrompus par des repos fréquents et parfois très prolongés. Une machine à vapeur, construite pour effectuer directement ces travaux, devrait être réglée sur l'effort maximum qu'elle aurait à développer, ce qui lui donnerait pour tous les autres cas un inutile excès de puissance. Au lieu d'une machine à vapeur très puissante, appelée seulement à des intervalles plus ou moins longs à utiliser la totalité de sa force motrice, et brûlant du combustible inutilement dans ces intervalles, on peut, avec l'appareil hydraulique, n'avoir qu'une machine à vapeur de force moyenne qui fonctionnera d'une manière continue pour remplir le réservoir, et qui n'aura point de coups de collier adonner; son travail, emmagasiné dans le réservoir, pourra être utilisé à la demande de l'ouvrage à faire par le simple jeu des robinets. Au lieu d'élever le réservoir à la hauteur correspondante aux fortes pressions qu'il s'agit de . développer, M. Armstrong a imaginé de faire peser ur l'eau du réservoir un contre-poids très lourd, ju'il appelle accumulateur, et qui produit le même effet d'une manière plus simple et plus pratique.

Dans quelques usines, la machine à vapeur, toujours prête à fonctionner, entre en mouvement dès que Taccumulateur est descendu à un niveau déterminé; aussitôt le réservoir se remplit; puis la machine s'arrête d'elle-même dès que le contre-poids est revenu à sa plus haute position. Le véritable moteur, dans le système hydraulique, est. le poids de l'eau qui s'écoule à chaque fois qu'on met en mouvement quelque appareil.

Dans certaines villes, le système hydraulique est aujourd'hui installé en grand, et les travaux les plus divers s'exécutent à l'aide de l'eau distribuée sous pression dans les différents quartiers. La distribution peut se ramifier dans les ateliers les plus modestes, et fournir à chacun le moteur dont il a besoin. Le système Armstrong se prête, en définitive, à une foule de combinaisons, et s'applique aussi bien à la petite industrie qu'à la grande.