NOTICE SUR LB FRIIN

tement; celles-ci sont enduites au contraire avec un mélange de suif et de plombagine* Le suif s'emploie à Fétat solide; c'est le moyen dVn

Ferdre le moins possible. Chaque morceau , que on taille de la grosseur du poing, a été légère* ment roulé dans une écuelle contenant de la plonn* bagine en poudre. L^ouvrier chargé de graisser, introduit atec la main ces morceaux dans Tun de» espaces restés libres entre les mâchoires du frein , là où se trouvent les pièces de fer t ( fig. i) , et il les pousse ds temps en temps contre la surface extérieure de la lanterne. La faible chaleur que conserve toujours cette surface suffit pour mettre le, suif en iusion et l'entrainer quand elle en manque,

LemodedintroductiondereaUvquivientd'étre décrit, offre Tavantage de ne donner lieu à aucun frottement ni à aucune . action qui puisse nuire d'une manière appréciable à l'exactitude des ré* sultats donnés par le frein , car la couche d'eau qui reste toujours dans la partie inférieure de la laiH terne , et qui tend , en heurtant les côtes z {fiff* 3, 4> 6 et 8) > à ralentir le mouvement ne peut ja-^ mais s'élever au delà de deux litres.

La lanterne est ainsi refroidie et graissée à ta fois 9 de telle sorte que le mouvement peut être indéfiniment prolongé sans donner lieu à la plus légère secousse. Mais toute l'eau employée tombe à terre avec le suif qui a servi à graisser les surfaces frottantes. Une partie de l'eau, rejaillissant contre la joue de la lanterne , va même retomber au loin, et il en résulte autour de l'appareil une malpropreté qui ferait renoncer à son emploi dans beaucoup d'établissements.

DYNAMOMÉTRIQUE.

Pour éviter cet inconvénient , j'ai fait faire^uneN Enveloppe sorte d'enveloppe en toile ayant à peu près ]a éviiei\ou"e forme d'un grand entonnoir, r'eprésenlé en place malpropreté Ag. 18, et que l'on suspend aux mâchoires du rappareii* frein. Du côté de la joue antérieure de la lan-* terne, la toile se prolonge en demi-cylindre^dont, la base est appliquée avec une série a anneaux et de petits clous contre lé coussinet//, de manière à ne laisser échapper aucune des gouttes d'eau (|ui ont rejailli. Cette toile ne s'élève pas de la même manière du côté opposé , parce que ce serait inutile. Une légère carcasse enfer empêche de chaque côté que la toile puisse se rappit)ch6r de la lanterne assez pour être accrochée parles oreilles de jonction dés deux moitiés de cette lanterne. La carcasse se compose, du côté de la joue antérieure» d'une bande circulaire en fer de deux lignes d'é-

f^aisseur» maintenue dans un plan parallèle à ceui de la joue par quatre petits supports en fer, fixés avec des vis sur les coussinets en bois, aprèa

Îue ceux-ci ont été placés ( voyez fig. 19), ^u côté opposé ,1a carcasse est formée d'un arc de cercle seulement, fixé au coussinet inférieur ( voyez fig. 30 ) ; l'enveloppe est en toile à voile ordinaire; il n'est nul besoin de la goudron*ner ; on la rendrait beaucoup plus pesante et moins maniable , sans qu'elle devint plus propre à l'usage auquel elle est destinée. La partie inférieure de l'enveloppe (voyez fig.' 18 ) est engagée dans un tonneau défoncé par le haut, posé sur le sol, çt dans la bonde duquel on a vissé l'une des ex-* trémités d'un tuyau de pompe a incendie.

L'eau ^t le suif, qui tombent de l'appareil»

arrivent dans le tonneau parl'intérieurde Tenve* loppe. Le suif se réunit par petites masses, que

Appareil oîi

l'oD éviterait

remploi d'une

pompe à

incendie.

Manœuvre des écroui.

aS NOTICE, fiUR L6 FREIN

Ton retire de temps h autre pour ne pas laisser oI>struer l'entrée du tuyau vissé dans le tro.u de la bonde, et Veau qui s'écoule seule est dirigée de manière à ne pas causer de malpropreté.

Cette manière de disposer 1 appareil est trèscommode, parce qu'on trouve toujours dans les établissiements industriels des pompes à incendies munies de leurs tuyaux Mais on pourrait facilement s'arranger de manière à éviter l'emploi d'une semblable pompe. Il suflirait de remplacer sur la

i'oue de la janlerne*les quatre ouvertures /, / par luit bouts de tuyaux de cuivre à double courbure, d'un pouce de diamètre, disposés comme on le voit y?if. ai ; et pénétrant à frottement ou avis jusquà Tintérieur de la lanterne, pendant le mouvement de rotation, les quatre tuyaux a,flt puiseraient successivement, dans un petit bassin entretenu constamment plein , l'eau nécessaire au refroidissement de l'appareil , et les quatre tuyaux Ç,Ç déverseraient cette eau dans un autre vase. Celte disposition , quelque bien qu'elle fût exécutée, ne permettrait probablement pas la suppression de l'enveloppe de toile, à cause des fuitesqu'il serai t presque impossible d'éviter d'une manière absolue; on pourrait seulement, dans ce cas, se dispenser de faire l'enveloppe aussi grande et de l'accrocher aux coussinets du frein ; mais ce ne serait pas un avantage appréciable sous le rapport de la justesse des résultats.

Avant de serrer les écroûs pour manœuvrer le frein, il est nécessaire de poser d'une manière solide deux arrêts contre lesquels vient buter le bras de levier du frein, à la limite des plus grandes oscillations qui lui soient permises, parce que, dans les premiers instants delà marche, il est sou-

DYNAMOMÉTRIQUS. ^9

vent diQicile de le maîtriser; parce qu*OQ a quel* quefois besoin de faire tourner la machine motrice en sens inverse de son mouvement habituel ; parcQ que surtout il faut éviter qu'une négligence de la part de l'ouvrier chargé de manœuvrer les écrous, permette au bras de levier du frein un trop grand mouvement, qui dérangerait tout l'appareil, et pourrait même blesser l'ouvrier chargé de graisser la surface de la lanterne.

L'un des plateaux , suspendus à l'extrémité du bras de levier, étant chargé du poids indicateur P déterminé approximativement à priori^ et les écrous n'étant nullement serrés, le bras de levier doit être arrivé à Tune de ses positions extrêmes. On fait mettre alors la machine motrice en mou veraent en faisant graisser et refroidir la lanterne ; puis, au bout de quelques minutes , on commence à serrer légèrement les écrous avec une clef ordinaire : on les tourne tous deux à peu près également, jusqu'à ce que le frottement produit soit sur le point d'enlever le poids P, et, à partir de ce raomeot, on n'en manœuvre plus qu'un , parce que cela est plus commode. On doit serrer lentement , jusqu à ce que le bras de levier se mette eu mouvement pour venir à la position horizontale | puis desserrer un peu avant qu'il y soit arrivé, cç qui ne l'empêche pas de dépasser le point voulu, mais il revient bientôt sur lui-même; il faut resserrer aussitôt qu'il commence son mouvement rétrograde; lorsque l'appareil est convenablement disposé, cette partie de la manœuvre ne présente aucune difficulté, elle n'exige que de l'attention. Un ouvrier de force médiocre peut, lorsqu'il a acquis quelque habitude, continuer cette manœuvre pendant six heures de suite , en ne se re-

3o NOTICE SLE LE FAEIIf

]posant que deux ou trois fois pendant dix minutes. Tant que la force h mesurer ne dépasse pas dix chevaux , et que la vitesse de Tarbre ae couche est d'au moinstrentetours par minute, la manœuvre des écrous se fait très-bien avec la clef représentée

.11 serait plus commode encore d'employer une clef à quatre branches , ayant la forme d'un tourniquet; mais cet instrument augmenterait le volume et la difficulté du transport de l'appareil , en sorte que je ne Tai pas fait faire. Quand la force du moltnir dépasse dix chevaux , ou que la vitesse est moindre que trente tours , il faut avoir recours à un engi^nage pour manœuvrer l'un des écrous. La première fois que j'ai reconnu cette nécessité, je mesurais une force de neuf chevaux environ 6ur un arbre qui ne faisait guère que neuf tours

r minute; me trouvant dans Timpossibiité de faire faire des roues d'engrenage dans le délai qui m'était accordé , j'ai fait souder au bout de la clef un morceau de barre de fer qui a doublé sa longueur. Deux hommes, dont l'un commandait le;^ mouvements à exécuter, l'ont manœuvrée ensemble; l'un d'eux était remplacé de temps en temps par un troisième, et Ton a pu régler très* bien ainsi la marche du frein pendant six heures; mais, à la fin^ les trois hommes étaient épuisésde fatigue.

Depuis lors j'ai fait remplacer l'un des écrous par une mue cientéc engrenant avec un pignon, ajusté sur l'une des pièces u àesjig, i et 2.

Cette disposition est représentée fig. 23, et rend la manœuvre très-facile quand la pression du collier doit être forte.

Je l'ai employée plusieurs fois , et entre autré^

DYNAHOMÉTRIQtC. 3l

dans une épreuve qui a duré sept heures consécutives, pendant lesquelles on a mesuré une force ' de 35 chevaux , larbre faisant a8 tours. L'ouvrier qui manœuvrait seul l'appareil , n'a pris pendant tout ce temps que deux repos , chacun de dix minutes, durant lesquelles il a été remplacé.

Je pense que , avec la même vitesse , l'appareil aurait pu mesurer facilement jusqu'à 40 ou 4^ .chevaux.

Lorsquel'arbre de couche est vertical, le calage ca« où larbre de la lauterne s'opère de même qu'il a été dit pour ^epUcTi! * **' le cas d'un arbre horizontal , seulement il ne faut pas manquer de mettre en haut le côté que j'ai appelé joue antérieure. Le bourrelet creux ce {fig. I, 2, 4» 6, 7 et 8) se trouve alor? en dessous : il sert k soutenir les mâchoires, et par suite le bras de levier, que l'on a reliés, ensemble comme à l'ordinaire , en sorte que ce bras de levier puisse osciller dans un plan horizontal.

Le frottement a lieu dans ce cas non-seulement sur la surface cylindrique extérieure de la lanterne, maisaussi sur la partie du bourrelet précité, comprise entre les circonférences des cercles, mm et ce {fig* 0- Cette circonstance ne change rien à la thi^orie de l'appareil , parce que le rayon de la lanterne est éliminé de la formule définitive; mais eUe exige quelques dispositions pratiques particulières. On ne peut plus ici, sans inconvénients , comme dans le cas d'un arbre hori;&ontal , ne laisser séjourner qu'une très- faible quantité d'eau dans la lanterne pour refroidir sa surface cylindrique intérieure : on l'entretient constamment pleine d'eau, et cette masse dé 90 à 100 litres tourne avec elle sans secousses ni chocs , en sorte qu'elle ne nuit en rien à l'exactitude des résultats.

33 NOTICB SGR tS FREIN

Le renouvellement de celte eau pourrait , dans certains cas, ne pas suffire pour enlever suffisamment la chaleur produite sur le rebord ou bourrelet ce précité , c est pour cela que cette partie est creusé et qu^elle communique avec Tintérieur de la lanterne par une série de trous w,w,tv... représentés fig. 4 ^^ ^4« ^^ m^^ l'eau s'écbaufie dans le bourrelet elle remonte dans Tintérienr de la lanterne , et se trouve naturellement remplacée à mesure par de Teau froide.

Il est souvent essentiel , en même temps qu^on refroidit le frein , d'empêcber que l'eau tombe audessous de Fappareil, et le long de l'arbre de couclie. Pour remplir cette condition , et entretenir en même temps un courant d'eau conlina dans la lanterne , j'exécute les dispositions indiquées fig. 24.

L'eau froide arrive dans l'appareil par le tuyau d attaché à un point fixe , elle tombe clans le petit bassin en forme d'auge circulaire ee. Ce bassin est en cuivre , formé de deux pièces, réunies par des boulons et écrous, de manière à bien tenir l'eau ( voyez fig. p5 et 26). 11 est attaché sur la lanterne, et tourne avec elle de manière à recevoir toujours l'eau qui tombe du tnyau d'. Cette eau s'écoule sans cesse du bassin ee dans la lanterne par le tuyauyj les intervalles entre les cales placées en bjO ont été garnis préalablement avec des coins en bois et de Tétoupe, de manière à retenir complètement leau, ou à n'en laisser échapper aucune quantité- moindre que celle que Ton fournit à l'appareil par le tuyau *rf, en sorte que l'eau ne tarde pas à monter dans la'lanterne jusqu'au niveau supérieur du tuyau ce, arrasé à deux .centimètres en contre-bas de la joue antérieure.

PTiVAIlOBlKtftI<>l7E. 33

Ce tuyau y qui est en cuivre, d*un poticie de diamètre, a été ajusté à frottement àftéc dé Id filasse dans le trou œ, représenté fig. 4 et 7.

L'eau tombant de l'appareil en c , en h^h , et quelquefois aussi un peu par le joint des deui moitiés de la poulie, est reçue sur une pièce légère en cuivf e gghh , de foi^me conique , calée en hh sur l'arbre de couche, ayec quelques morceaux de bois que Voti recouvre de filasse et de suif, de manière que l'eau ne puissef pas pénétrer entre les cales. Gotnitïe il n'y si là airôune pres^ sion , il est très-Éacile d'empêcher qu'il passe une goutte d'eau le long de l'arbre de couche , au-des^ sous de hh. La pièce gghh (voyez fig. 1^ ) est composée de deux parties réunies avec des boulons et écrous. Elle est consolidée eti hh par un petit collierenfer< formé également de deux parties.

Quand le moteur est en mouvement, le système , comprenant le bassin ee {fig* ^4) 9 la lanterne en tonte et la pièce gghh tourne avec l'arbre de couche iV. Toutes les eaux écartées de l'arbre jusqu'à la circonférence gg par la pièce gghhf sont recueillies dans un bassiii circulaire semblable au bassin ee , avec cette seule différence qu'il est plus grand ;- ce bassin né tourne pas avec 1 arbre, îi est posé sur dcîî supports fixes ^,5, et l'eau s'en échappe par le tuyau m , ajusté avec une bride an fond du bassin.

Ici le bras de levier ttè peut que rarement être équilibré , comme dans lé cas d'un arbre horizontal, les localités s'opposant presque toujours d'une manière absolue à 1 emploi d* tifn frein dontle centré degravitése trouverait dans l'axede l'arbre decou-* ehe. J'emploie ordinairement lé frein tel qu'il à été décrit d-déssus, et san» rien changer au bras

34 NOTICS 50 R LK PaBIN

de levier, dont l'arc l'V' ( fig. i o) est alors placé dans un plan horizontal. On a seulement le soin, tant que Vappareil ne fonctionne pas, de soutenir cet arc de cercle dans sa position, parce que les écrous ne devant pas être serrés à Tavance pour permettre Facilement la mise en marche du moteur, le levier se dérangerait sads cette précaution. Le poids ^ , qui dans le cas d'un arbre horizontal servait à équilibrer le bras de levier, n est pas employé ici , et c'est une raison de plus pour que Ton soit presque toujours obligé d'avoir recours aux deux plateaux mentionnés dans le cas précédent. L'appareil est alors disposé comme on le voit en plan , fig. I o , et en projection verticale, fig. 28.

La corde <f demeurant tanî^ente à l'arc i^V, qui termine le bras de levier, vient passer sur la poulie yi^ et s'attacher au plateau a, destiné à recevoir le poids P. Une seconde corde p est attachée au même plateau a, et, passant sur la poulie -^ dans une deuxième gorge (cette poulie est représentée fig*2g)f retombe verticalement pour supporter le plateau b.

Avant de commencer l'expérience, on équilibre les deux plateaux , en tenant compte de l'effet du poids de la corde cp, le bras de levier étant dans une position moyenne entre les oscillations qui lui seront permises, puis on met dans-le plateau a le poids P, que l'on lait varier à volonté, selon les expériences à faire, et, de plus, on place dans chacun des plateaux a et b un même poids pour rendre l'appareil moins volage y ainsi qu'on Ta déjà dit, dans le cas d'un arbre de couche horizontal. Ici l'emploi de la poulie est à peu près indispensable. On pourrait toutefois la remplacer par une sorte de balance à fléau coudé , mais qui , à

DYKAHOMSTAIQUE. - 35

moins de dépenses assez fortes, serait meilleure en théorie qu'en pratique*

due un

pas dans 1 arbre de couche lors- i;:rS:\:Z quil est vertical, supposons , fig. 3o, que «o" équilibré,

ai =2 / est l'axe de Varbre de couche ; iu'^'! **! ''*'"-

1 • ... • -• . 1» 1 '***^*-> che étant Ter-

a le coussinet qui retient 1 arbre à la partie su- ^<»ipérieure;

b la crapaudine qui. reçoit son extrémké inférieure;

d le point où le frein est ajusté;:

de := m la longueur du hràs de leyier du frein. Supposons que les deux extrémités du bras de levier étant posées horizontalement sur un plateau de balance, il faille un poids q pour équilibrer l'extrémité c?, et un poids û J)our équilibrer l'extrémité e.

Le bras de leyier agira par son poids sur l'arbre de couche , comme feraient les deux forces ^ et ^ appliquées la première en d , la seconde en e.

L'action de la force q peut évidemment être négligée, de même .que celle du poids de la lanterneet de l'eau qu'elle contient. .

Quant à la force ^, agissant au bout du bras de levier m, elle donnera lieu, en a et en 6, à des pressions auxquelles feront équilibre les rédstances X égales et opposées, satisfaisant à la condition

Ix^mt d'où 0:=:^^

Un bras de levier, construit comme je l'ai d^ ci-dessus , et^ pour leauel la force t est égale à 5o kilog., est d'une solidité plus que suffisante pour

$6 NOnCS SUR LE PMIK

nieBOfer le maumum cTeffort qu'on puisse absorber avec l'appareil que f ai employé.

• Mettant ce nombre à la place de ^ dans la raleu r deX) il vient

x= -z 5o kil.

Si l'on admet avec Coulomb, danssaTT^rre^^fe^ machines simples^ que, dans le cas dont il s*agit, le frottement ayant lieu entre des tourillons de Ibnte et des coussinets de cuivre enduits de vieux oing y le rapport de la pression au frottement est environ égal à 8.

On conclura que les pressions J? donneront lieu, lorsque l'appareil sera en mouvement , à des frottements ou résistances agissant tangentiellement

àuxtourillons^etégalesà ^ X -^ kil. k chacun

des points a et 6.

Ces fovees étant ainsi connûmes, approximativement k la vérité , mais cfune manière suffisante pour l'objet que nous avons en vue y il suffît de multiplier chacune d'elles par la vitesse, pour avoir la quantité dTactîon qu'elle produit ; en ajoutant ensemble les produits > on aura la force perdue par l'effet de la pesanteur sur le bras de levier.

Or, si r^ est le rayon comdiun des tourillons et de la crapaudine;

Si n est le nombre de tours par seconde;

La vitesse étant airrn;

Et la somme des deux forces ayant pour expression

La quantité d'action totale perdue sera

DYI!iAMOMÉTRÎQU£. ^J

Tir'/î X 7 X 25 kiiogrammètres. Dans la pratique,

en remplaçant dans cette formule r^n^ m et /, par leu rs valeurs , je n'ai jamais trouvé que cette perte s'élevât au delà de quelques centièmes de la force d'un cheval; on peut donc en général la négliger. Une autre erreur plus importante est celle qui est due à l'emploi de la poulie j^. Mais on peut toujours la mesurer avec une exactitude suflisante. En effet, dans le cas d'un arbre de couche horizontal (jîg. 9), la poulie supporte le double du poids qui tend la corde <p; si uojac, après l'expérience faite , on détache cette corde du bras de levier, et si on suspend à l'extrémité devenue libre un poid^ capable d'équilibrer celui qui est demeuré suspendu à l'autre extrémité , la poulie se retrouvera chargée exactement comme pendant l'expérience. Si alors on détermine le poids p^ u'il est nécessaire d'ajouter, soit d'un côté , soit e l'autre , pour mettre la poulie ^ en mouvement, on aura exactement la résistance opposée endant l'expérience aux manœuvres du frein par a roideur de la corde 9 , et par le frottement des tourillons delà poulie j^; dès lors l'erreur due à ces causes, et que l'on pourra avoir commise en appliquant les données de l'expérience à la formule du frem, sera déterminée par l'équation

Dans le cas d'un arbre de couche vertical {fig. 28),» on détermine le poids p en attachant au plateau b l'extrémité de la corde 9, détachée de i^V» et chargeant ce plateau du poids nécessaire pour faire équilibre au plateau a. En opérant comme précédemment pour déterminer p , on obtient un maximum^ car, dans l'expérience du frein, la

38 NOTICE SVfi LB FREIN

corde cp, formant un angle droit sur la lanterne,

{)ressait moins fort sur les tourillons que dans a position actuelle.

Dans tous les cas, je pense qu'on peut adopter pour la valeur dep le poids le plus faible, capable d'imprimer au système un mouvement si lent qu'il soit, pourvu que ce mouvement une fois commencé ne s'arrête plus de lui-même.

J'ai fait uue série d'exj>ériences pour connaître approximativement à pnor/ la valeur de ce poids p selon les différents cas;. et j'ai reconnu, en sus-

Sendant deux plateaux de balance aux extrémités 'une bonne corde de huit lignes de diamètre, passant sur la lanterne représentée ^g'. 29 , que si l'on place successivement dans chaque plateau deux poids égaux de 40kii. I