SI H LEUR CONSTRUCTION ET SCR LEUR CHARGEMENT
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Dimensions des cjründres.
Lorsqu’on fait passer un cylindre sur l’empierrement neuf, la pression qui résulte de son poids et de son mouvement le fait enfoncer d’une profondeur qui dépend de ce poids et de la nature des matériaux. Cet enfoncement est en moyenne, sur des chaussées bien préparées, de deux centimètres au commencement de l’opération; il se réduit à un centimètre environ quand le tassement commence à s’opérer, et devient presque nul quand le tassement est complet.
L’expérience prouve que, pour obtenir un bon tassement dans les chaussées d'empierrement, il faut que chaque décimètre carré de la surface sur laquelle porte le cylindre par l’effet de sa pression, supporte un
poids de iao à i 3 o kilog. au commencement de l’opération, lorsque le cylindre est employé sans chargement, et de 34 o à /joo kilog.' avec chargement complet pour les matériaux ordinaires, lorsque l’on emploie des matériaux très-durs, ou des cailloux ronds, il faut porter la pression de 0 à 700 kilog. par décimètre carré, pression qui doit être considérée comme un maximum.
Ces poids seraient insuffisants s’ils étaient inertes et simplement posés sur la chaussée; mais leur puissance est fortement augmentée parla force vive produite par le mouvement du cylindre.
On peut obtenir ces résultats avec des cyliudres de dimensions différentes; il s’agit de choisir celles qui sont les plus convenables relativement à la puissance de traction et à la facilité des manœuvres.
Quaud un cylindre, ou une roue de voiture exécutée avec précision, se meut sur une surface très-unie et qui n’est pas sensiblement compressible , la résistance à la traction est peu considérable et varie peu pour des rayons de différente grandeur; mais, dès que le lit de roulage est compressible, la résistance est beaucoup moindre avec les grands rayons qu’avec les petits , et c’est précisément le cas des chaussées à comprimer, surtout au commencement de l'opération.
Plus on augmente le diamètre d'un cylindre, plus on favorise là traction, et moins on est obligé d'employer de chevaux, non-seulement à raison de la longueur du bras de levier sur lequel agit la puissance, qui est égal au rayon , mais encore parce que, plus l’angle que forme la surface de la chaussée avec la partie intérieure du cylindre (qui s’y imprime par enfoncement résultant de son poids), est ouvert, plus la résistance est grande; or, l’ouverture de cet angle est d’autant plus grande que le diamètre est plus petit.
11 importe beaucoup que te cylindre, en avançant, ne produise pas de déplacement dans l’empierrement, et ne fasse pas former de bourrelet saillant eu avant; or on ne peut y parvenir, surtout au commencement
de la compression d’une chaussée nouvelle, qu’en employant des cylindres de grand diamètre.
On peut voir dans les fig. i, a et 3 de la planche I™, les différences d'inclinaison de la partie supérieure des surfaces de contact de trois cylindres de i mètre, de i mètre 3 o centimètres, et de a mètres de diamètre. En supposant pour chacun un enfoncement de a centimètres au milieu, il en résulte des inclinaisons de la surface comprimée en avant du cylindre , indiquées par les lignes AB, CD et EF ; or l’inclinaison de la ligne >VB correspondante au cylindre de a mètres de diamètre, est de 11 degrés, celle de la ligne CD pour le cylindre de i" 3 o, est de 16 degrés, et la ligne EF du cylindre de i mètre, est inclinée de 19 degrés.
On voit à la droite des mêmes figures qu’à la même distance de 10 centimètres de l’aplomb de l’axe, le cylindre de a mètres de diamètre ne s’élève au-dessus du plan horizontal que de 5 millimètres, tandis que le cylindre de 1 mètre 3 o centimètres s'élève de 9 et le cylindre
de i mètre, de ta millimètres. Non-seulement l’excédant d’inclinaison
de la surface de contact en avant des cylindres de petit diamètre, augmente considérablement la résistance à la traction , mais encore il détermine par cette résistance un déplacement des matériaux, qui est contraire à la liaison et au tassement, et fait former par refoulement en avant des cylindre^, des bourrelets qui sont de nouveaux obstacles à la traction.
Ces augmentations de résistance pour les cylindres de petit diamètre sont prouvées par l’expérience, car M. Schattenmann déclare qu’il employait six forts chevaux pour tirer sur des pentes douces son cylindre, de i w 3 o de diamètre, pesant 3 , 000 kilog. sans charge et 6,000 kilog. à charge complété; or, nous n’avons employé que quatre chevaux pour rouler des pentes de 1 à 3 centimètres avec an cylindre de a mètres de diamètre, qui pesait aussi 3 , 000 kilog. sans charge, et 6*000 kilog. avec sa charge.
Les partisans des petits diamètres prétendent qu’ils obtiennent A poids égal une plus forte compression , parce que leur cylindre , portant sur une largeur de chaussée moindre, la pression par décimètre carré est plus forte. Ce motif est spécieux, mais n’est pas tout à fait exact en pratique; ainsi, en supposant deux cylindres ayant la même largeur de i a ao, mais dont l’un aurait a mètres et l’autre t*3o de diamètre, tous deux de même poids, si renfoncement était le même, comme par exemple de a centimètres au milieu , la surface de contact en avant du cylindre de i mètres, aurait ao centimètres de largeur, et celle du cylindre de i“3o aurait iG centimètres i/a; la différence serait dans ce cas, de 3ceotimètres t/a; mais le cylindre de petit diamètre produirait, par son mode d’action, un refoulement en avant, représenté par la fig, 2, planche I'«, lequel n'a pas lieu avec le cylindre de grand diamètre; il en résulte que la surface de contact est à très-peu près égale dans les deux cas, et il reste en faveur du grand diamètre: î" l'avantage considérable de faciliter beaucoup la traction par l’augmentation de 70 centimètres dans la longueur du bras de levier sur lequel agit la puissance, 2 0 celui de surmonter plus facilement la ponte de la partie antérieure de son enfoncement, d’abord parce qu elle est moins inclinée, et ensuite parce qu’à raison de la grandeur du rayon, le mouvement de rotation est plus facile, et 3° l’avantage de 11e produire ni déplacement, ni refoulement en avant, comme le prouve l’expérience.
Il résulte évidemment de ces observations, que les cylindres de petit diamètre ont un désavantage très-marqué sur ceux de grand diamètre. 11 n y a, au reste, pas de voiturier qui 11e connaisse les avantages des grandes roues sur les petites, et qui ne sache que c’est surtout quand le sol est compressible, que les petites roues sont le plus désavantageuses. Or nous avons à agir sur des surfaces compressibles; car, quand les chaussées sont complètement tassées , l’action des cylindres n'est plus nécessaire.
A la vérité, les différences de résistance que nous venons de signaler diminuent à mesure que la chaussée se tasse, mais la plus grande difficulté et la plus grande résistance que l’on éprouve sont celles qui ont lieu au commencement du travail; il importe donc d’adopter des cylindres qui diminuent le plus cette difficulté et cette résistance.
II semblerait, d’après ces raisons, qu’il conviendrait d’employer des cylindres de plus de a mètres de diamètre; mais il en résulterait de grands inconvénients, tels que le danger de renversement, les difficultés et la cherté d’exécution , et la nécessité d’établir des échantignoles trèsélevées entre les fusées d'essieux des cylindres et les bras des châssis ou des brancards, sur lesquels se fait l’attellement des chevaux.
Ces diverses considérations ont fait adopter presque généralement la dimension de a mètres de diamètre, que nous avons proposée et établie en i834, comme la plus convenable.
Un des motifs principaux qui ont déterminé quelques personnes, et entre autres M. Leblanc et M. Schattenmann , à adopter le diamètre de 1 mètre 3o centimètres, c’est que, plaçant le chargement complémentaire dans une caisse située au-dessus du cylindre, ÿvec un plus grand diamètre, il n’y aurait plus eu de stabilité et le chargement serait devenu plus difficile. Mais nous ferons connaître plus loin que l’on peut employer d'autres moyens de chargement avec lesquels la grandeur de diamètre du cylindre ne présente aucun inconvénient.
Le diamètre étant donc fixé à 2 métrés, reste à déterminer la largeur du cylindre : en supposant le poids égal, il y a avantage à donner peu de largeur, parce que la pression est plus forte; mais il faut avoir égard à la stabilité , et avec trop peu de largeur, on serait exposé aux renversements qui pourraient arriver quand un côté du cylindre passerait sur un point sensiblement plus élevé que l’autre côté.
Il ne faut pas non plus une largeur trop grande, qui rendrait la compression faible et trop peu efficace ; nous avions d’abord donné à nos
cylindres une largeur de i"5o , mais nous avons reconnu que c’était trop pour un bon effet , et nous sommes d’avis , d’après nos dernières expériences, de la fixer à i“ao au moins et à i*3o au plus. Avec cette largeur et le diamètre susdit, il y a stabilité suffisante et bonne compression.
Chaque passage du cylindre devant recouvrir, sur i5 à ao centimètres de largeur, la trace du passage voisin précédent, il faut quatre passages les uns à côté des autres pour une chaussée de 4 mètres de largeur, et cinq passages pour une chaussée de 5 mètres, qui est la plus générale.
Avec les cyliqdres des dimensions susdites , on aura les pressions variées qui suivent :
Dans le premier roulage sur la chaussée neuve non encore comprimée, en employant le cylindre au minimum de poids, sans aucun chargement, et en le supposant de 3,ooo kilogrammes et l’enfoncement dans l’empierrement, au commencement de l’opération, de a centimètres à l’aplomb de l’axe du cylindre, la surface de contact est de ao décimètres carrés, et la pression est de ia5 kilogrammes par décimètre en commençant, et s'accroîtra progressivement à mesure de la réduction de renfoncement déterminé par le tassement.
Dans le second roulage, qui a lieu quand la chaussée commence à se régulariser et après letendage des matières d'agrégation , on emploie le cylindre chargé de 3,ooo kilogrammes et pesant alors 6,ooo kilogrammes. On peut estimer que, à raison du tasseraennt déjà opéré, I enfoncement sous le milieu du cylindre, ne sera plus que d’un centimètre, ce qui réduira la surface de contact à i4 centimètres de largeur, et à l y décimètres carrés de superficie ; la pression sera alors de 35o kilogrammes par décimètre carré.
Enfin, quand les matériaux de l’empierrement sont tels qu’une pression plus forte soit nécessaire pour compléter le tassement, eu ajoutant 2,000 kilog. à la charge, on aura un poids total de 8,ooo kilog. ; alors l’enfoncement n’étant plus que d’environ un demi-centimètre, la surface
de contact est réduite à 9 centimètres de largeur et i 1 1 décimètres carrés, et la pression est de 727 kilog. par décimètre, qui suffit pour procurer un tassement suffisant aux matériaux les plus durs.
J'avais fait mon premier cylindre légèrement concave, dans sa conpe passant par l’axe, pour qu’il s'appliquât mieux au bombement des chaussées ; mais cette disposition n’est plus aussi nécessaire en ne don* nant que i“ao de largeur aux cylindres, et surtout en considérant que les chaussées comprimées étant beaucoup plus unies que les autres, les eaux s’en écoulent plus facilement que sur les chaussées ordinaires , et que, par cette raison, on leur donne moins de bombement. C’est pourquoi j’ai renoncé à cette concavité, et j’ai adopté les cylindres droits, qui sont plus faciles â exécuter. r *
On peut faire les cylindres en bois ou en fonte; ces derniers sont
meilleurs et plus durables, mais ils coûtent plus cher.
- Cylindres en fonte.
On donne aux cylindres eu fonte de a mètres de diamètre, une épaisseur de 2 centimètres au moins et de 3 centimètres au plus. Pour les fortifier et pour faciliter leur assemblage avec les rayons , on établit à l’intérieur de chaque côte, à cinq ou six ceutimëtres en dedans du bord extérieur, des nervures de renfort AA, fig. 1 et 4 de la planche 11 , et fig. 1 et 2 de la planche V, de 10 centimètres de largeur et de a 5 à 3 o millimètres d’épaisseur, et dans l’intérieur deux autres nervures plus petites Bit également distantes des nervures des bords, et saillantes seulement de 4 à 5 centimètres. Les rayons CC, planche II, fondus d’une pièce avec le moyeu , ou assemblés à tenons et mortaises avec boulonnement, sont fixés, par leurs extrémités élargies D sur les nervures des cylipdres, au moyen de deux petits boulons. Les extrémités des pattes O doivent être ajustées de manière â appuyer à frottement contre le cylindre.
Ce genre d’assemblage est préférable à ceux par lesquels on attache les rayons directement sur les cylindres au moyen de boulons qui traversent des pattes retournées et le cylindre lui-méme, parce que tes trous qu’exigent ces boulons affaiblissent les bords du cylindre et sont des causes de rupture, tandis que, au contraire, les nervures intérieures augmentent la résistance sur les bords qui sont les plus exposés à se rompre.
Un cylindre en fonte de a"oo de diamètre sur i“ao de largeur, pèse, avec ses nervures, de a,ooo à a, 5 oo kilog., suivant l’épaisseur donnée et la densité de la fonte. Les moyeux et les rayons des deux côtés pèsent environ 800 kilogrammes.
Le prix des fontes, des assemblages et ajustements, varie de 45 à 60 fr. suivant la proximité des forges et la qualité de la fonte.
Les moyeux E reçoivent dans des cavités rectangulaires, ménagées dans leurs centres, des bouts d'essieu carrés, dont les extrémités saillantes sont tournées en fusées qui sortent en dehors des essieux.
Le principal et presque le seul frottement produit par le tirage ayant lieu sur les fusées, il importe que leur surface soit bien polie et parfaitement cylindrique, et de les faire de petit diamètre. Pour qu’elles aient cependant assez de force il faut les faire en très-bon fer aciéré par cémentation.
On doit veiller avec un grand soin â ce que ces fusées soient exactement en concordance avec l'axe du cylindre. On peut mettre 1111 essieu général, traversant les deux moyeux comme dans les voitures ordinaires, mais c'est augmenter la dépense sans utilité réelle.
C’est sur ces fusées saillantes que reposent les côtés latéraux du châssis rectangulaire en charpente F,F, G, G, par lequel se fait le tirage.
La longueur de ces châssis dépend du mode de chargement que l’on veut adopter. Nous en indiquerons plus loin quatre différents.
L’aUellement des chevaux se fait au moyen d'une flèche PP, qui est
nécessaire pour la direction du cylindre et pour que les chevaux puissent retenir aux descentes , au moyen de chaînettes de reculenient. Cette flèche est fixée par son extrémité postérieure au milieu d’une pièce de bois H.H. formant traverse et par deux liens de renfort I.I.
La flèche ainsi assemblée est mobile, et peut se placer à volonté de l’un et de l’autre côté du châssis; elle s’y attache au moyen de doubles plates-bandes de fer K. K. qui sont fixées aux angles du châssis et qui forment saillie en avant des traverses G. G., l’une en dessus, l’autre en dessous, et qui sont percées, â leurs extrémités, de trous qui se correspondent entre eux et avec des trous pèreés au droit de ces plates-bandes dans les extrémités de la pièce transversale H.H. de la flèche. Ces attaches de la flèche sont établies également à l’avant et à l'arrière du châssis, de sorte que la flèche d'attellemeut se place, à volonté, de l’un et de l’autre côté.
Pour disposer le tirage, on fait entrer la pièce H.H. dans les intervalles des plates-bandes saillantes K. K. et on enfonce dans les trous correspondants de fortes et longues chevilles en fer L.
La traverse H. H. de la flèche porte deux tiges en fer M. munies, à leurs extrémités inférieures, de roulettes N. et fortifiées par des liens en fer O. qui se rattachent aux liens en bois I. Ces tiges à roulettes servent à supporter la partie postérieure de la flèche (dont la partie antérieure est attachée aux sellettes des deux premiers chevaux par des courroies). Les tiges à roulettes sont destinées â empêcher la partie postérieure de la flèche de traîner à terre derrière les chevaux, quand on change de côté, et pour qu’il n’y ait besoin que d'une légère élévation pour mettre la traverse U en place. Pendant le changement de la flèche, le châssis et les caisses portent sur le sol par l’un des talons placés sous les caisses; et comme elles se font équilibre, il ne faut qu’un tres-faible effort pour soulever le châssis à la hauteur de la flèche.
De cette manière , le changement de direction du tirage se fait sans
retourner jamais le cylindre, et ce changement est facile et très-prompt parce que les chevaux restent attelés sans qu’on ait rien à ôter ni à remettre à leur altellement; il s’opère en cinq minutes.
Pour modérer l'excès de vitesse que l’équipage chargé pourrait prendre aux descentes, on a établi sur le châssis, en avant et en arrière des cylindres, des barres d’enrayage V. V. Elles sont en bois, et inunies de deux lames de fer, l’une large en dedans du côté du cylindre, laquelle dépasse la partie supérieure de la barre de a centimètres, l'autre plus étroite du côté opposé; elles sont fixées par des broches en fer, qui les traversent toutes deux par des trous fraisés, et rivées fortement, pour donner de la rigidité à la barre; on fait avancer et reculer ces barres d’enrayage au moyen des vis X. X. placées en arrière sur les brancards. Ces barres servent aussi de décrottoir; pour cet usage on les approche du cylindre sans les faire toucher, et la partie supérieure et saillante de la lame fait office de grattoir.
Cylindres en bois.
Le cylindre en bois se compose de madriers de 10 à ta centimètres d’épaisseur, assemblés comme les douves de tonneaux, sur deux roues ordinaires à larges jantes; pour maintenir l’assemblage de ces jantes, on place de chaque côté un petit cercle en fer , posé â chaud et encadré de son épaisseur, en laissant entre deux une partie en bois assez large poury planter les chevillettes, comme on le voit dans les fig. 5 et G de la planche III.
On maintient les madriers sur les jantes, d’abord au moyen de deux cercles en fer Q Q, qui enveloppent leurs extrémités et y sont encastrés de leur épaisseur, comme on les voit indiqués dans les fig. 4, 5 et 6.
Pour pouvoir faire serrer fortement les madriers les uns contre les autres, on laisse entre eux deux vides dont chacun a la largeur de
deux madriers ; on place ces vides sur deux côtés opposés du cylindre, pour partager l’ensemble de# madriers en deux parties égales; puiâ on place en même temps, dans chacun de ces vides, deux madriers taillés en coins, que l'on lait entrer par les deux côtés opposés et en sens contraire, en les frappant à la masse; ensuite on fixe tous les madriers avec des chevillettes en fer qui les traversent et s’implantent dans les jantes; puis on fixe les cercles en fer des extrémités, par des clous à tètes fraisées.
Pour la conservation des bois, il faut les enduire sur toutes les faces, avant l'assemblage , avec de l’huile siccative chaude, puis, quand elle est sèche , avec de bonne peinture claire, et quand tout est assemblé on donne une troisième couche en peinture épaisse.
Il est bon d’enduire et de peindre de même le châssis et la flèche d’attelage , qui sont exactement les mêmes pour les cylindres en bois que pour ceux qui sont en fonte.
On peut mettre un essieu général , traversant les moyeux des deux roues, avec fusées saillantes en dehors; mais des bouts d'essieux partiels suffisent. Ces bouts d’essieux avec leurs fusées , sont les mêmes que l’on emploie pour les cylindres en fonte; ils sont engagés avec précision dans les moyenx par leur partie rectangulaire; mais, pour éviter que leurs angles ne mâchent le bois des moyeux, il convient de garnir les entrées de ces logements, sur une certaine longueur, avec des carrés en fer plat formant gobelet
Ces cylindres en bois peuvent servir longtemps, même sans garnitures, quand ou a soin de ne pas les employer à nu sur des pierres anguleuses, mais seulement sur des empierrements recouverts de gravier ou de détritus de chaussées; mais il est préférable de les revêtir en forte tôle fixée avec des vis, ou mieux encore , comme l’a fait M. Pruss, avec des cercles jointifs en fer, semblables aux bandes des roue» de charrettes, mais moins épais.
. ■ Digitizêd .by Goôgle
Un cylindre en bois ainsi construit, pèse de 2,000 à 2,200 kilog. sans garniture et coûte environ 5 oo fr. aux environs de Paris. La garniture en cercle de fer neuf pèse environ 4 °o kilog. et peut coûter de a 5 o à 3 oo fr.
Les poids et prix des châssis et de la flèche sont les mêmes que pour les cylindres en fonte.
Les cylindres en bois dur, sans revêtement, mais seulement passés à l’huile chaude , peuveiit servir très-utilement pour régulariser et affermir les accottements des routes, pour les chemins vicinaux eu terre, pour les avenues, etc. Ils peuvent aussi être employés également, étant vides, avec un grand avantage, aux aplanissements des prairies et des champs, de préférence aux rouleaux longs et de petit diamètre employés habituellement , dont l'action est très-faible et insuffisante pour les prairies. Les cylindres de grand diamètre surmontent bien plus aisément les inégalités du sol et produisent beaucoup plus d'effet, à raison de leur plus grand poids, et cependant leur tirage est très-facile à cause de la grandeur de leur rayon ; c’est pourquoi on doit espérer qu’une fois que ces avantages seront bien connus, tout propriétaire de domaine de quelque importance et tout gros fermier, aura son cylindre en bois , pour l'employer tantôt à aplanir et à raffermir les chemins et avenues , et tantôt à la culture sur les prés, que le roulage améliore beaucoup.
Quand les champs ou les prés sont humides, on emploie le cylindre vide ; quand ils sont secs , on l’emploie avec la moitié de son chargement , et quand le terrain est dur et ferme, avec charge entière.
Le roulage des prairies n’est pas aussi usité qu’il devrait l’étre , soit parce que son utilité n’est pas assez connue, soit parce que les petits rouleaux ordinaires ne produisent presque pas d’effet; mais avec nos grands cylindres, on en obtient de très-marqués, parce que le tassement du sol fait taller les herbes et qu’en même temps il comprime et efface les taupinières; puis, en refoulant les petites élévations , il diminue les
cavités qui retiennent les eaux et produisent de la mousse, et il rend le terrain plus régulier et plus facile à faucher.
Par ces diverses raisons, il importe qu’on puisse exécuter facilement et à bon marché les grands cylindres, de manière qu'il y en ait au moins un par village.
On peut en établir avec de vieilles roues à larges jantes qui, bien quelles ne soient plus propres au roulage , peuvent servir à former un cylindre, parce que l’entourage des madriers les raffermit , et qu’elles ont peu de fatigue; alors il n’y a d'autre dépense que celle des madriers et des chevillettes. Le revêtement en cercles de fer n’est pas nécessaire pour le roulage des chemins en terre et des champs; il est même défavorable pour cet usage, parce que les terres s’y attachent plus facilement que sur le bois peint ou mouillé. Son châssis d’attelage peut être léger, et, pour l’attellement, on peut y appliquer une vieille flèche de chariot, en sorte qu’en général la dépense totale ne dépasserait pas 600 fr., et que souvent même on en pourrait établir à moins de 5oo fr On aurait assurément bientôt récupéré le montant de celte dépense, par l’emploi de ce cylindre à l’entretien des chemins en terre, aux travaux des champs et au roulage
des prés.
Si l’on voulait employer un cylindre rural alternativement sur des chaussées en empierrement des chemins vicinaux , sur les prairies , et sur les champs, il faudrait le revêtir de bandes de fer, et on pourrait se servir alors, pour cet usage, de bandes de vieilles roues demi-usées.
Chargement des cjr/indres.
Les chargements des cylindres peuvent se faire intérieurement ou extérieurement, et avec des substances de différentes natures.
chargement intérieur a l'avantage notable de ne pas être supporté par l'essieu, et par conséquent d’éviter une augmentation considérable
de frottement sur les fusées; mais quand il se fait en matières solides, il est difficile à placer et à enlever, et c’est là un assez grave inconvénient. Les cliargements extérieurs présentent beaucoup plus de facilité et de célérité pour ces deux opérations, mais ils ont le désavantage de porter sur le châssis et par conséquent sur les fusées.
Pour charger nos premiers cylindres en bois, nous avions fermé leurs extrémités par des fonds circulaires appliqués coutre les rayons des roues, et nous avions ménagé dans ces fonds des pertes pour remplir et pour vider; mais ces deux opérations étaient longues et assez difficiles, et il importe de pouvoir lesexécuter rapidement. En outre, les remplissages intérieurs , soit en terre , soit en pierres, ont l’inconvénient de se tasser; dès lors il en résulte un vide et par suite un mouvement intérieur qui est nuisible parce que , produisant contre la surface intérieure un frottement en sens contraire du mouvement de rotation, il augmente beaucoup la résistance du tirage en pure perte. 11 est fort difficile d'empêcher entièrement ces tassements, même en rechargeant à plusieurs reprises; c’est pourquoi j'ai renoncé à ce moyen, levais indiquer cinq différents modes déchargement qui sont préférables ; mais avant de les expliquer je ferai connaître les divers modes qui ont été essayés jusqu’à ce jour.
On a employé dans Maine-et-Loire des disques circulaires en fonte que l’on plaçait en dedans du tylindre, en le faisant porter sur l’essieu. L'inconvénient de ce moyen est d’abord d'exiger un essieu complet avec des gorges, ou des bagues, pour empêcher les disques de se déplacer, et ensuite de produire des frottements des bords intérieurs des disques contre les gorges.
M. Bomart, ingénieur, a employé dans le département de l'Oise le chargement intérieur pour des cylindres en bois; et pour pouvoir faire varier la quotité du chargement, ce qui est fort utile, il a séparé l'intérieur de son cylindre en trois compartiments, par des cloisons parallèle* aux fonds latéraux. Il laisse deux madriers mobiles; on les enlève pour
charger, et on remplit à volonté un , deux , ou trois des compartiments. Ce moyen permet de mieux remplir et de tasser plus fortement. Pour vider on enlève les deux mêmes madriers , et en faisant ensuite avancer le cylindre, les matières sortent par leur propre poids en se semant sur la route. Malgré ses avantages, ce mode a encore plusieurs inconvénients; quelque soin que l’on prenne , le mouvement produit toujours un tassement et un vide nuisible, qu’il faut faire disparaître en rechargeant de nouveau à deux et trois reprises; en outre, quand les cavités sont bien remplies, le replacement des madriers mobiles est difficile, à cause du frottement qu’ils éprouvent contre la terre , le sable , ou les pierres,- et contre les cercles extrêmes qui retiennent les bouts des madriers : de plus, le roulage faisant entrer et serrer du gravier dans les joints des madriers mobiles, il en résulte une difficulté pour les retirer. Enfin, ce moyen a l'inconvénient grave de ne pas permettre de revêtir le cylindre de cercles de fer complets, puisqu'on est obligé de les arrêter de cliaque côté des madriers mobiles, ce qui nuit à la solidité.
M. de Coulaiues , ingénieur de Maine-et-Loire , dont nous avons déjà cité l’intéressant mémoire, et l'uu de ceux qui ont mis le plus de soin et montré le plus de talent dans l'emploi des cylindres, a fait connaître dans son rapport précité de i84o, inséré dans les Annales des ponts et chaussées, un moyen de chargement plus commode : il consiste à allonger le châssis de tirage qui enveloppe le cylindre et à placer sur ses prolongements deux caisses égales , l’une en avant du cylindre , l’autre en arrière. En les chargeant également ily a équilibre, et de cette manière le chargement et le déchargement sont faciles. Ce moyen a l’avantage d’être simple, peu dispendieux, et de permettre d’augmenter très-facilement, à volonté, le chargement; la seule objection à faire est que la charge étant élevée au-dessus de l’essieu est contraire à la stabilité, et peut sur une chaussée fortement inclinée déterminer le renversement du cylindre.
Nous avons adopté ce mode de chargement parmi ceux que nous re-
commandons, mais en plaçant le chargement au-dessous du châssis, au lieu de le mettre au-dessus, ce qui a le double avantage de donner de la stabilité au lieu d’en ôter et de rendre le chargement plus facile.
M. Schattenmann charge son cylindre au moyen d’une caisse placée au-dessus du cylindre. Elle est supportée par des espèces de chevalets en charpente qui portent sur le châssis. Ce mode est vicieux , d’abord en ce qu’il oblige à élever les matières de chargement, et ensuite en ce qu’il est tout à fait contraire à la stabilité; mais son défaut capital , c'est que, pour ne pas trop augmenter les deux inconvénients que l’on vient de citer, on est obligé de réduire le diamètre du cylindre, auquel M. Schattenmann ne donne par cette raison que t"3o de diamètre; et l’on a vu plus haut tout le désavantage qui résulte des petits diamètres. Le procédé de M. de Coulaines, proposé et employé antérieurement, est certainement plus favorable , sous le rapport de la stabilité , de la facilité du chargement, etsurtout en ce qu’il permet d’employer un grand diamètre. On aurait donc beaucoup mieux fait, pour les chaussées des Champs- Élysées, de faire venir le cylindre de M. de Coulaines , que celui de M. Schattenmann, ou au moins d'appliquer son procédé aux cylindres exécutés à Paris , pour lesquels on n’a jusqu'ici disposé aucun moyen de chargement. , .
M. l’ingénieur Leblanc, qui a employé dans le Morbihan un cylindre qui a beaucoup de tessemblance avec celui de M. Schattenmann, a réclamé la priorité de cette disposition du chargement. Cette disposition mérite peu d’être réclamée , puisqu’elle est inférieure en avantages à la disposition proposée et éprouvée antérieurement par M. de Coulaines. M. Leblanc a réclamé également la priorité pour l’emploi des matières d'agrégation, qu’il désigne improprement sous le nom de matières grasses , car les substances grasses sont nuisibles , il faut seulement des matières de dureté moyenne, propres à la Uaisonet à l’agrégation. Or,
Futilité du mélange de ces matières d’agrégation a été indiquée et constatée dans mes mémoires de 1829 et i 834 -
Nous allons maintenant indiquer les moyens de chargement qne nous croyons les meilleurs.
Le premier de ces moyens est, comme nous l’avons dit tout à l’heure, celui de M. de Coulaines, c'est-à-dire de deux caisses à charges égales, l’une antérieure, l’autre postérieure; perfectionné parle placement de ces caisses au-dessous du châssis, au lieu de les placer au-dessus. Pour faciliter la suspension de ces caisses, on allonge le châssis de 1 mètre, et l’on ajoute à 4 o centimètres de distance des traverses ordinaires GG, de secondes traverses RR (fig. 3 , pl. 1 1). C’est à ces doubles traverses que l’on suspend les caisses au moyen de trois grands étriers en fer SS, qui les embrassent et sont fixés par leurs extrémités sur les traverses des châssis. Ces caisses peuvent être chargées soit en terre, en sable sec ou mouillé, soit en pavés de grès, ou enfin en vieilles fontes. Si l’on voulait pour plus de commodité charger seulement en terre ou en sable, et obtenir un poids plus considérable que celui que peuvent porter les caisses inférieures aux châssis, on pourrait placer sur les prolongements des châssis qui supportent les caisses et au-dessus d’elles des trémies en planches, indiquées par des lignes ponctuées , qui permettraient d’augmenter la charge d’environ moitié : les caisses, peuvent être en bois ou, pour avoir plus de durée, en forte tôle, peinte ou goudronnée à chaud.
Pour rendre les déchargements faciles et prompts, il convient de pratiquer à chacun des côtés latéraux de ces caisses des portes CC. Quand elles sont baissées, on les arrête par des clavettes en coins passant dans les ouvertures de petites plates-bandes en fer T, rivées sur le fond des caisses. .... :
Au lieu de caisses propres à recevoir de. la terre , du sable ou des pierres, on peut trouver plus commode d’opérer le chargement avec de
l'eau; alors on fera les caisses étanches, et on les videra au raçyen de robinets, ou avec des siphons. Pour empêcher l'eau de sortir par les balancements, -on mettra des couvercles, ou seulement des planches flottantes sur la surface de l’eau. On peut encore par économie remplacer les caisses par des tonneaux que l'on attachera au-dessus et au-dessous des châssis, en avant et en arrière du cylindre, comme on les voit représentés dans les fig. 7 et 8 déjà pl. III; on les videra également avec des robinets ou des siphons. Ce second mode de chargement [veut surtout convenir pour les cylindres ruraux.
Les deux moyens de chargement que nous venons d’indiquer obligeant à allonger le châssis de tirage de chaque côté du cylindre, ne seraient pas applicables aux cylindres existants, à moins de supprimer leurs châssis, et d’en faire de nouveaux, plus longs, à doubles traverses. Pour pouvoir utiliser les châssis existants â simples traverses, j'ai indiqué daus les fjg. r, a et 3, de la planche 111 , une troisième disposition spéciale qui diffère de la précédente, en ce que les caisses de chargement sont placées latéralement au cylindre, au lien diétre placées en avant et en arrière; alors ces caisses, soit en bois, soit en tôle, sont supportées par les côtes latéraux des - châssis, au moyen de quatre grands étrieis U U en plates-bandes de fer.
La largeur des caisses dépassant les châssis, elles tendraientpar l’effet des chargements, à tourner autour des points de suspension et à sc rapprocher, et elles pourraient alors toucher au cylindre; pour éviter cet inconvénient, on les contrebute par des châssis en bois ou en fer, V, V, V, V, V, placés entre leurs extrémités de chaque côté de cylindre.
Le quatrième mode consiste â charger les cylindres en fonte, intérieurement, avec de l’eau. Ce mode a l’avantage, premièrement, de ne pas faire porter le chargement sur les fusées des essieux, et par là de diminuer notablement, comme nous l’avons déjà dit, la résistance au tirage; et secondement d’éviter l’allongement du châssis et ses doubles traverses .
en outre quand on peut avoir de l’eau à portée , celte disposition a l’avantage d’un chargement et d’un déchargement très-faciles. Elle est donc la plus favorable, mais elle coûte plus que les autres, à cause des ajustements et des soins à prendre pour maintenir l’eau.
Si on se bornait à fermer les deux faces latérales du cylindre et à le remplir d’eau, on n’aurait qu’un seul chargement trop fort pour le commencement de l’opération, et on perdrait l'avantage précieux des accroissements de charge progressifs.
On peut éviter ces inconvénients et obtenir la gradation de charge en divisant la capacité intérieure du cylindre en plusieurs compartiments : on pourrait établir des cylindres intérieurs concentriques avec le cylindre principal, mais l’exécution en serait difficile et dispendieuse; il vaut mieux diviser le cylindre sur sa longueur, en trois compartiments égaux, par deux cloisons verticales, comme l’a fait M. Bomart , pour ses cylindres en bois : cette disposition est représentée dans la coupe du cylindre (fig. i de la pl. V). Les deux fonds qui ferment les deux entrées placés en dedans des moyeux, et les cloisons intérieures ou diaphragmes, sont des cercles en fonte ou en tôle (il vaut mieux employer la tôle, pour éviter de donner trop de pesanteur au cylindre avant son chargement). Les cercles en tôle vernie s’appliquent par leurs bords, sur les côtes de renfort A et B formées en saillies dans l’intérieur du cylindre; les deux extérieures A A ont o In i o de largeur sur o“oi5 d’épaisseur, pour recevoir les attaches des rayons; les deux intérieures B B n’ont que o“o6 sur o"a5.
Les fonds et les cloisons sont fixés sur les nervures intérieures du cylindre, au moyen de petits boulons qni traversent l’un et l’autre. Pour rendre ces cloisons étanches, on placera entre la tôle et la fonte une bande continue de cuir gras, enduite des deux côtés, de peinture épaisse au minimum; on appliquera et on attachera sur le côté opposé de la côte de renfort un cercle en plate-bande de fer, de 4 centimètres de diamètre.
et de 7 à 8 millimétrés d'épaisseur. C’est dans cette plate-bande que l’on formera les écrous dans lesquels entreront les boulons; on pourra pour plus de sûreté mettre aussi une bande de cuir gras sous les cercles de fer.
Pour remplir les compartiments latéraux, on établira au bord extrême de chacun des fonds deux tuyaux E E pl. V , de 4 à 5 centimètres de diamètre, dont les ouvertures seront fermées par des bouchons à vis en cuivre. L’uu de ces tuyaux servira à introduire l’eau, le tuyau voisin servira à la sortie de l’air.
Pour remplir le compartiment du milieu, on mettra également à lu circonférence des cercles, des tuyaux à eau et à air G G qui traverseront l’un des fonds latéraux et une des cloisons intérieures. Nous doublons ces paires de tuyaux à eau et à air pour chaque compartiment, pour remédier au cas où les bouchons s’altéreraient , et pour n’avoir à faire faire au cylindre qu’un demi-tour au lieu d’un tour pour amener ces tuyaux en haut ou en bas, pour remplir ou pour vider.
Quand on voudra remplir un cylindre, on lui donnera une inclinaison suffisante pour faciliter la sortie complète de l’air et le remplissage complet en eau, en faisant moDtcr un des côtés sur un petit tas de sable, de terre, ou de cailloux, afin de lui donner la position représentée dans la fig. 3, en ayant soin que les ouvertures des tuyaux à employer se trouvent au sommet. Alors on ôtera les bouchons des deux tuyaux voisins, on adaptera à l’un d’eux un entonnoir et on versera l’e^u , puis quand elle débordera par l’orifice on remettra les bouchons, qui doivent avoir une tète polygonale pour pouvoir les fermer et les ouvrir avec une clef.
Quand on voudra vider , il suffira d’arrêter le cylindre en position telle que les tuyaux du compartiment à vider soient en bas, et on ôtera les bouchons.
Avec cette disposition on pourra donner à volonté au cylindre un
poids d’un tiers de la charge entière, en remplissant le compartiment du milieu : ou des deux tiers de la charge, en remplissant seulement les deux compartinents latéraux , ou enfin de la charge complète, en remplissant les trois compartiments.
On pourrait adopter aussi cette disposition de chargement de l’eau, aux cylindres en bois, en les faisant aussi étanches que des tonneaux et en mettant de bonnes cloisons en bois qui entreraient dans des cannelures angulaires du cylindre, à la manière des fonds de tonneaux , mais il faudrait garnir tous les joints du bois, du cylindre, des fonds et des cloisons, de peinture épaisse dans tous les assemblages et même les calfater, et avoir le soin de laisser toujours un peu d’eau dans chaque compartiment, pour prévenir la dessiccation des bois.
Enfin on peut charger les cylindres soit en fonte, soit en bois, et particulièrement les cylindres ruraux, en plaçant dans les intervalles des rayons des roues des troncs de bois d'égale grosseur , ou des pierres longues, ou des cylindres de fonte, indiqués par la lettre B dans la fig. 4 de la pl. III. On les serrera avec des liens en fer, ou en corde, ou plus facilement encore avec des coins , logés dans les triangles compris entre les cylindres de charge, les jantes et les extrémités des rayons. Pour avoir demi-charge, on garnira la moitié des intervalles des rayons , en laissant les autres vides, de deux en deux, comme ou le voit dans la fig. 4- Quand on voudra avoir charge complète, on garnira tous les intervalles des rayons en plaçant les autres cylindres de charge indiqués par des cercle* ponctués.