ARTICLE III. — TRAVAIL
g ier. — Du travail en général.
Le travail, c'esl l'application d'une force à l'Équilibre d'une résistance en mouvement uniforme.
Lorsqu'il y a travail, de deux effets l'un : ou la force accompagne la résistance, ou elle est renouvelée à chaque instant , sans quoi l'équilibre n'ayant plus lieu , la résistance agit comme force retardatrice constante , et anéantit le mouvement dont elle est douée.
Les différents éléments de force employés dans les arts , ■ont:
1° La puissance musculaire des animaux ;
S° L'attraction dû certains corps entre eui;
3° L'attraction de la terre sur les corps qui l'environnent, au la pesanteur;
4° La force élastique des gaz, comprimés a des degrés différents, de chaque coté d'une même surface.
1" Puiisaacc mutculaire. — Les animaux sont constitués de telle sorte, que non-senlemeni ils font équilibre à la résistance, mai» encore peuvent l'accompagner. De là résulte en apparence, au premier abord, que le travail peut s'effectuer sans dépense auenne au moyen des animaux, puisque ta force n'est pas renouvelée. Il n'en est cependant pas ainsi, parce que, au bout d'un certain temps de travail , un repos joint à une alimentation convenable deviennent nécessaires. Si donc le renouvellement de la 'force ne se fait pas à chaque instant, il a néanmoins lieu, seulement à des époques plus ou moins éloignées.
2° Attraction de corps entre eux. — Deux fluides, l'électricité et l'aimant, qui, bien que paraissant différer de nature dans certains cas , ont la même origine, communiquent aux corps sur lesquels ils exercent leur influente, la propriété de s'attirer et de se repousser, après s'être touchés, par suite do mouvement qui les a rapprochés l'un de l'autre. Ici, la [bree est l'atl rue lion des deux corps l'un pour l'autre quand ils sont éloignés, ou leur répulsion quand ils se louchent. L'attraction et L répulsion ne se manifestant que dans une limite assez restreinte de chaque rôle de celui des deux corps qui esl fixe, il en résulte que, dans 1 équilibre de mouvement uniforme d'une résistance par celui des deux corpi
DES LOCOMOTIVES. 57 qui est mobile, il faul, pour quo cet équilibre dure indéfiniment , que l'un des deux corps électrisés ou magnétisés , soit renouvelé au moment 011 la distance entre eux devient supérieure a la limite d'attraction ou de répulsion. Il y a dune aussi là renouvellement de la force; mais ce renouvellement diffère du précédent en ce que la force attractive est restée la même nour chacun des deux corps; d'où suit que . si on dispose l'appareil de manière que le corps mobile décrive une circonférence , il sullira d'un certain nombre de corps fixes , ou , réciproquement , répartir sur cette circonférence, pour que la Force accompagne indéfiniment la résistance , sans consommation aucune , jusqu'à l'entière usure des matériaux constituant l'appareil.
3" Pctanteur. — La pesanteur se manifeste sur les corps répartis autour du globe, jusqu'à temps que ces corps aient atteint la surface de ce dernier. La force de la pesanteur ne peut donc suivre la résistance que pendant un temps au bout duquel elle doit être renouvelée , ce qui ne peut avoir lieu que par le renouvellement du corps pesant.
4° Force èlaUique des gaz. — La différence de pression de deux gaz sur une même surface, de chaque coté, constitue une force; si la surface est en repos, la pression ou force reste constante; mais, dès qu'elle prend un mouvement, le volume du gaz, dont l'excès de pression produit la force, augmente, et alors la pression diminue si la quantité dont augmente le volume n'est pas renouvelée. Dans ce dernier cas seulement, comme un le voit, le renouvellement de la force a lieu à chaque instant pour que l'équilibre existe.
En pratique, on modifie les deux derniers cas ci-dessus : ainsi, pour le troisième , au lieu de renouveler le corps posant à des époques fixes et éloignées, on le renouvelle par portions successives à chaque iusianl , d'où résulte un mouvement plus régulier. Pour le quatrième, on arrête quelquefois le renouvellement du gaz comprimé, pour utiliser la pressiou qu'il conserve encore avant d'avoir été ramena par son augmentation de volume à celle du gaz dilaté ; dans ce cas, pour conserver constante la force qui équilibre la résistance, on adapte à l'appareil un régulateur ou corps inerte, c'est-à-dire, exempt des effets de la pesanteur, quant à son mode d'action, et absorbant, pour augmenter de vitesse d'une très-petite quantité, toute la force qui a été donnée en estes au commencement de l'action du gai com-
primé, d'où résulte qu'il restitue naturellement celte force dont une légère partie seulement a été absorbée par un travail étranger, résultant de l'augmentation de vitesse.
Les résistances eu mouvement auxquelles les forces sont le plus généralement appelées à frire équilibre dans les arts sont ;
Ré»istancc!. Mouvement.
1° Poids ascendant.
Ï» Adhérence de 2 ou plusieurs corps quelconques. . . . (frottement.)
I écorçage.
tordage.
4° Compression des Guides élastiques quelconques.
Toutes ces résistances, quelles qu'elles soient, peuvent être évalaées eu unités de fnree d'une même espèce. La pesanteur se manifestant sur tous les points du globe à des degrés a peu près égaux , on ■ adopté le poids comme terme de comparaison des forces et des résistances. L'unité est , comme nous avons dit dans les définitions , le kilogramme. La dépense qu'occasionne le travaillant proportionnelle, théoriquement, à la force employée et au chemin parcouru par la résistance, on a appelé kilogrammèlro l'unité de travail ou produit da 1 kilog. par f.« qui est l'unité de longueur.
Pour opérer un travail , l'appareil employé a l'application des éléments de force définis ci-dessus, pour équilibrer les résistances en mouvement, se nomme moteur.
On distingue autant d'espèces de moteurs principaux qu'il y a d'éléments de force; ce sont :
i" Pour force musculaire , Les aoimauv comprenant :
Les lues , Les mulets , Les bœufs , etc.
5° Déformation d'un corps solide quelconque
écrouissage.
broyage.
laminage.
2° Pour l'attraction alternatite :
Lm machines galvaniques ,
Le» machines magnétiques.
5° Pour la pesanteur :
Les roues hydrauliques à a\c horizontal ,
Les roues hydrauliques à axa vertical.
4° Pour la force élastique des gaz :
Les moulins à vent ,
Les machines à vapeur .
Tous ces moteurs sont susceptibles , plus ou moins, d'être employés au romnrquage des convois sur les chemins de fer ; mais, jusqu'ici , un seul est à peu près exclusivement employé, la machine à vapeur , et c'est de lui seul que nous allons nous occuper actuellement.
g 1. — Travail dans les locomotives.
Bien que généralement , les chemins do fer se composent d'une série de plans inclinés à franchir , tantôt montants , lantûl descendant! , les pentes étant très-faibles et inégales :l le travail à dépenser variant aussi suivant la courbure de la ioie, nousno considérerons ici que les résistances occasionces sar le parcours sur terre in horizontal et en ligne droite.
Dans ce cas , les résistances se composent de :
1° L'adhérence des différentes parties mobiles du convoi contre les parties fixes avec lesquelles elles sont en contact, -.(instituant, pendant le mouvement, le frottement du convoi remorqué.
2° L'adhérence des différentes parties mobiles de la marine contre les parties fixes atec lesquelles elles sont encon- .act, constituant, pendant lo mouvement, le frottement pro- >re de la machine.
5° L'augmentation d'adhérence des différentes parties cilessus, résultant du remorquage du convoi, constituant, sondant le mouvement , le frottement additionnel de la ma- :hine.
4° La pression contraire qui est exercée sut les pistons par a vapeur utilisée pour accélérer la vitesse d'écoulement dans a cheminée , dont le but est de produire le tirage du foyer.
60 THÊOBIB flÈNÊBALB
Observant que l'adhérence est proportionnelle au poids dei pièces frottantes, si nom appelons :
Ta , le travail dépensé par la machine pat " ;
