CHAPITRE H
EXAMEN DES DIVERS MODES DE TRAITEMENT DES MA- TIÈRES . PHEM1ÈBES POUR LES CONVERTIR EN PIECES DE MACHINES.
Comme dam toute espèce de fabrication, le travail de l'atelier de construction ao divise en trois parties qui sont ■ je l'èbauckage des pièces; 2° le finissage des pièces; 3° l'assemblage de* pièces.
L'ébauchage des pièces est assujetti au mode de traitement qui convient à chaque matière, pour passer de l'étal de pièces de formes générales à l'eut de pièce* de formes spéciales et déterminées.
Le 1er, avons-nous dit , est considéré dans les aris comme infusible , mais il est IrèS'dnctile et très-malléable à chaud.
L'acier, le plus généralement employé , est à peu près infusible, et jouit des mêmes propriétés que le fer.
La fonte , le cuivre et les alliages de ce dernier sont fusibles à des températures assez basses comparative ment as fer et a l'acier.
Le fer se livre au commerce sous deux formes distinctes qui sont : 1" fer en barres plates, carrées ou rondes; 2°ldla ou feuilles de fer.
L'acier se livre an commerce soui la forme unique d'acier eD barres.
La fonte, sons la forme unique de lingot i appelés gueuut ou gutuiett, suivant leurs dimensions.
Le cuivre rouge, sous les deux formes : lingots et Iule. Les alliages du cuivre et les métaux qni entrent dans ces alliagea, sous la forme unique de lingots.
De là, trois modes d'ébauchage des pièces qui sont :
i" Conversion du fer et de l'acier en barres, en pièces de ■ machines ébauchées. Cette opération se fait dana l'atelier appelé forge de maréehalerie ou forge à mai».
S° Conversion du fer et du enivre à l'état de tôle, en pièces de machines qni sont les chaudières. Celte opération a lieu dans l'atelier appelé chaudronnerie.
3° Conversion des fontes et alliages de cuivre, à l'état de lingots, en pièces de machines ébauchées. Cette opération a lieu dans l'atelier appelé fonderie.
CONSTKTjtiTlOK LES L0COM0T1VF.S. 143
Le finissage des pièces consiste en une série d'opération* mécaniques qui s'effectuent dans l'atelier désigné sous le nom à' aj un âge.
L'assemblage des pièces s'effectue daus un atelier séparé, connu sous le nom spécial de montage de» machines.
Le travail de l'atelier de construction se diiîse donc en cinq alelïers distincts qui sont : la forge de maréchalerie, la fonderie, la chaudronnerie, l'ajustage, le montage.
Naus allons passer en revue chacun de ces ateliers. § 1. Forge de maréchalerie ou [orge à main.
Le travail de la forge consiste à chauffer du fer dans un ojer dont la température peut s'élever an blanc soudant h volonté, et à battre ce fer, quand il est suffisamment chaud, sur une enclume, soit en frappant dessus directement avec e marteau, soit en plaçant entre le marteau et la pièce un nuiil spécial dont le contact doit communiquer à cette derlière la forme que l'on désire lui donner.
Le foyer employé dans les forges à main, consiste en une ilate-forme en briques ou en fonte légèrement creusée en un :ertain point de sa surface pour recevoir du combustible, |ui est généralement la houille. D'un côté de cette plalebrme, près dn foyer, est un mur vertical en foute ou briques, >ercé à sa partie inférieure d'un trou par lequel pisse une uyère allant lancer de l'air au milieu dn foyer. Ce mur suptorle en onlre nne cheminée dont l'origine est à une haueur suffisante pour ne pas gêner le travail; cette cheminée eçoit les gai qui s'échappent du foyer ou feu de forge.
Le vent est fourni tantôt par un soufflet mù à la main , antûtpar une machine souillante mue par un seul moteur our toutes les forges. Ce dernier cas s'emploie le pins souent, quand le nombre des Teux de forges dépasse 20. On value à '/s de cheval an maximum , la force nécessaire pour au filer une forge à la main.
Les feux de forge sont d'ordinaire eccouplés 9 è 3, douant dans la même cheminée. L'espace qu'ils occupent ainsi -l de 1™ sur 2 m , c'est-i-dire 1 m. q. par feu.
L'espace occupé par l'ouvrier autour de l'enclume, ponr l manoeuvre et le frappage des pièces, est de l m .50 en sus u foyer, dans le sens longitudinal , sur 5 m danslesens transersal , y compris tous les outils accessoires , dont nous par- Tons plus loin.
144 coisstfitrcTioit
Il suîtde là que la largeur d'au V.àtinu nt de forge est de S m , el sa longueur 2 m .ù0 multipliés par le nombre de fera. Si on y comprend la cour el les accessoires, il faut supposer 10" au lieu de 3.
Les outils fondamentaux do la forge sont : le tnnrfeatt, l'mefwne et tes tenaille*.
Il y a deux marteaux : le petit et le gros marteau.
Le petit marteau est tenu par le maître du feu ou forgeron , et le gros marteau est tenu par un manœuvre appelé frappeur. Le forgeron a tantôt un , tantôt plusieurs frappeurs, suivant la grosseur des pièces qu'il a à confectionner. Drus le cas où lo vent du feu est donné par un soufflet , c'est le frappeur qui est obligé de le faire mouvoir pendant que la forgeron veille sur la pièce qui est au feu pour ne pas la laisser brûler, ce qui arrive quand le fer est exposé à un courant d'air pur à une haute température.
Les outils accessoires du forgeron , pour imprimer différentes formes aux pièces, sont : le dégorgeoir ou chute ronde, la chaue quarrée , la chatte à parer , la tranche, Vilampe.
Le dégorgeoir ou chasse ronde sert à faire des eongèi ou quarts de cercle concaves.
La chasse quarrée sert à préparer une surface plane cl a relier les congés avec ces faces.
La chasse à parer sert à finir une surface plane , c'est-àdire à détruire tous les coups inégaux qu'une pièce de fer a reçus , en égalisant la surface. Mieux lo travail de la chasse à parer a été Tait , moius il reste de travail à faire à l'ajustage pour polir.
La tranche sert à couper.
L'étampe sert à arrondir une pièce ; son effet est l'inverse' de celui du dégorgeoir. Comme il y a des ronds de toutes grosseurs, il y a aussi plusieurs êtampos.
Cei seuls outils suffisent pour le travail extérieur des pièces de machines, travail qui se renferme dans les trois actions suivantes :
Dresser une face ; Arrondir one face; Dégorger une face.
Le travail intérieur des pièces s'effectue au moyen d'outils appelés mandrins. Il y a un mandrin pour chaque pièce qui esiga un travail intérieur , d'où résulte que le mandrin
ne ttmnt à l'ouvrier que pour confectionner la nièce correspond a d te , ne doil pas rester en sa propriété comme les autres onlïls, et doit être déposé en une place où chacun peut I aller chercher quand il en a besoin.
Les pièces de machines sont exécutées à la forge, d'après dut dessins en grandeur naturelle faits soit sur pépier , aoil wr planches. Outre ces dessins, on fabrique, pour les pièces qm nécessiteut une grande précision , des plaques de 161a mince découpées , représentant les faces les plus difficiles à («rater. Ces plaques se nomment calibre: Les calibres ont I avantage de pouvoir se présenter sur tes pièce* quand elles moi chaudes , et d'indiquer facilement où il faut ajouter ou rogner. '
Les calibres, comme les mandrins, sont spéciaux poorchaiue pièce, et doivent, par conséquent, suivre la même régla que ces derniers pour leurs places.
Ootre tes outils ci-dessus désignés, nous ajouterons :
1° Un martinet ou marteau d'un poids supérieur à celnî ups marteaux ordinaires , mû par une machine , pourchaqua «il forges à main. Ce marteau, pesant environ 200 à 250 kilc-g., et exigeant une force motrice de 5 chevaux, sert pourla confection des grosses pièces de fer , et principalement quand on est obligé de souder plusieurs barres de fer carré ou rond ensemble'
2" Un gros ètati pour chaque quatre forges à main. Ces eliux servent pour conrber à chaud à angle droit , refouler, etc.
3» Un élan ordinaire par chaque deux forges a main. Ce» sont occupés généralement par des ajusteurs du se- Kai ordre ou aerruriers, pour terminer les pièces qui sont destinées à être employées brutes de forme.
Adminiitralwn de* forget à main.
L'atelier des forges à main reçoit do fer et de l'acier en »"res, et rend des pièces de machines brutes déforme. Une d» conditions indispensables pour l'économie du travail, «t que les pièces à confectionner se rapprochent le plui P°MjWe,dans leurs formes et dimensions, des fers et aciers que Ion a à sa disposition. Comme on ne peut satisfaire à «lie condition qu'autant que les matières premières affectai des formes et dimensions très-variées , il est nécessaire larar, dans la forge, un dépôt de tous les échantillons de*
matières premières dont on sera à même d'avoir besoin. Ce dépôt constitue le magasin des fers et aciers.
Chaque pièce que l'on confectionne exige une certaine quantité de fer, et le prix de revient de cette pièce est variable , suivant le déchût produit par le forgeron qni l'a exécutée et le temps que ce dernier y a mis. Il est important de pouvoir se rendre compte de ces deux dépenses; h cet effet , ou a une balance dans laquelle on pèse le fer demandé pour confectionner une pièco , et la pièce exécutée avec le fer rendu ; on marque ces deux poids sur un livre, et on y joint le temps employé par le forgeron. Pour des pièces qui se répètent très-raremeut , ce travail n'est pas important; mais pour des pièces qui se répèlent souvent , il a la double importance, pour le constructeur , de lui indiquer : 1° à qael prix minimum il peut vendre les pièces; 2° à quel prix elles lui reviennent, suivant l'ouvrier qui les fait, et, parlant, combien il doit les payer à l'entreprise.
Les pièces terminées se déposent dans un second magasin dit des pièces finies de forge.
Les dessins il exécuter et les dessins exécutés snnt aussi classés chacun de leur côté et numérotés; si les dessins contiennent plusieurs pièces, chaque pièce porte un numéro particulier , outre le nom qu'elle porte habituellement.
La personne chargée do cette comptabilité des matières, de la distribution du travail et de la surveillance des ouvriers , se nomme contre-maître de la forge ; les livre» qu'il tient sont les suivants :
1° Le itère des journée» H travaux à l'entreprife. Dans ce livre , chaque forge est désignée par un numéro d'ordre et possède douze pages, une pour chaque mois de l'année, les pages sont divisées en sept colonnes, savoir : 1° Dates du mois; 2° Poids du fer livré an forgeron ; 5° Poids du fer rendu par lui, brut et façonné; i« Déchets;
h° Noms des pièces et force par rapport à une machine en chevaux ou un diamètre de lige correspondant ;
6" Nombre d'heures de travail pourchaqoo journée ;
7° Prix des pièces fabriquées à l'entreprise.
Au bas de la page se font le» additions. De cet addilioat ou déduit :
DBS LOCOMOTIVES. «47
^ lo La quantilé de déchet produite par 1 kilog. de Ter fa-
2° Le priide revient de la main-d'œuvre pour 1 kilog, lie fer fabriqué , en remplaçant le nombre d'heures de travail par la valeur en argent pavée à l'ouvrier.
2° Le livre de comptabilité de» matière».
Ce livre comprend l'entrée dei matières premières et la sortie des matières fabriquées. Les matières premières août : le /er, l'acier, la tôle , la houille, les fourniture» diverses.
Les matières fabriquées sont des pièce» de machine.
On écrit tous les jours les matières qui entrent, affectées chacune d'une valeur déterminée.
Tous les mois on récapitule les produits de chaque ouvrier dans la colonne des sorties des matières fabriquées, ainsi que ses dècbels. On obtient ainsi un second déchet moyen par kilog. de fer.
Au bout de l'année, on fait l'inventaire de tout ce qui teste a la forge , tant en outils qu'en matières premières , et on éialue le tout en argent; ensuite on fait la somme des dèneoies de l'année tant en main-d'œuvre qu'en fourniture» : "lors, connaissant le poids des matières fabriquées, la valeur des objets restants et la valeur des consommations , ou ™ déduit le prix de 1 kilog. de matière fabriquée.
En suivant cette règle , on est arrivé aux résultais sui-
1° En supposant que les meilleurs forgerons sont pavés "• francs par jour de douie heures de travail , le prix moyeu Je la main-d'œuvre, parlOOkilog. de fer fabriqué, est 2îifr. 50. cent.
V Le» rapports entre les prix de main-d'ieuvre el les qointiiiis de fer fabriquées a ces prix sont :
i fer à 40 fr. les 100 kilog.
20 id. à 35
10 id. à ÎB
