Resultats scientifiques et pratiques destines a la construction des machines

L’ouvrage que nous livrons ici au public est une traduction de la quatrième édition d’un ouvrage allemand dont la première édition a été publiée par l’auteur en 1848.

Les matières que cet ouvrage contient sont principalement les résultats des recherches, des études et des observations, faites par l’auteur lui-même dans le domaine de la mécanique, appliquées aux constructions des machines; mais il contient aussi un nombre considérable de résultats que nous devons h d’autres auteurs.

L’ouvrage avait été d’abord destiné à servir de point d’appui et de complément aux levons que l’auteur professe h l’Ecole polytechnique de Carlsruhe. Il s’agissait de pré-

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senter aux élèves d’une manière concentrée tous les résultats scientifiques et pratiques dont on a besoin dans l’exécution d’une construction ou d’un projet de machines.

L’ouvrage ne donne pas de renseignements ni de déductions des règles et des formules, il donne seulement ceux des produits des leçons dont on a besoin dans le cours d’application et de construction qui marche parallèlement avec les leçons.

Des ingénieurs distingués, tant Allemands que Français, m’ont engagé h faire une traduction de l’ouvrage allemand. Sans de tels encouragements je n’aurais pas osé présenter mon ouvrage aux pays étrangers ni surtout à la France oh il existe déjà d’excellents ouvrages qui ont une tendance semblable et qui se sont répandus dans tous les pays oh l’on sait appliquer et estimer les sciences exactes.

Cependant, la grande différence qu’il y a entre mon ouvrage et ceux qui traitent de la même matière, se fera surtout voir en ce qu’il contient pour la plupart des résultats trouvés par l’auteur lui-même, tandis que les autres ouvrages semblables ne sont que des recueils de résultats trouvés par différents auteurs. Aussi trouvera-t-on qu’un grand nombre en est donné d’après une nouvelle méthode de mon invention que je nomme la méthode des rapports, et que l’on trouvera très-utile dans l’application.

Quoique l’ouvrage soit destiné spécialement aux élèves qui fréquentent mes cours, il peut aussi être employé par toute autre personne versée dans les principes de la mécanique appliquée, tels qu’on peut les apprendre dans une autre bonne école.

Les matières sont arrangées de manière qu’on puisse

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trouver facilement les résultats. Dans le cas que pour quelque construction on ait besoin d’un grand nombre de résultats, comme cela arrive pour de grands projets, les résultats se suivent de manière qu’ils se présentent comme on en a besoin pour l’exécution d’une construction.

Le plus giand nombre des règles et des formules ne donne pas les valeurs absolues des quantités à, déterminer, mais les valeurs relatives à une certaine quantité que l'on peut prendre pour unité, c’est-à-dire ces règles donnent les rapports entre les diverses inconnues du problème et d’une certaine quantité fondamentale.

Cette méthode de former les formules et les règles, je l’appelle méthode des rapports, comme j’ai dit plus haut. Elle offre les avantages suivants : 1° elle est applicable à tout autre système de mesures; les rapports sont indépendants de l’unité des quantités; 2° dans beaucoup de cas ces rapports sont constants, et, s’ils ne le sont pas, ils sont pourtant dans le plus grand nombre de cas peu variables, de sorte qu’une petite table suffit pour donner la petite série des valeurs qu’on veut connaître pour la pratique ; 3° dans le travail journalier du constructeur le besoin de la connaissance de certains rapports se répète toujours; ces rapports se fixent en peu de temps dans la mémoire ; 4° d’après cette méthode l’intelligence des proportions harmoniques se développe rapidement, parce qu’on apprend toujours par son application qu’il s’agit de proportions ; 5° dans beaucoup de cas la méthode des rapports donne presque immédiatement le système entier des dimensions principales et secondaires d’une construction étendue, par exemple pour les bateaux à vapeur et leurs machines.

Les matières sont divisées en treize chapitres.

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Le chapitre Ier contient une série de résultats de la mécanique géométrique et les mécanismes pour la transmission du mouvement.

Le chapitre II donne les résultats les plus importants à l’égard de la résistance et de l’élasticité des matériaux. Ils sont extraits, en partie, des ouvrages de M. Navier et de M. Lamé, et le complément en a été trouvé par l’auteur luimême.

Le chapitre III contient un système de règles et de formules pour la construction des éléments des machines. Ces règles sont les conséquences de la méthode des rapports. Toutes les dimensions sont exprimées par les diamètres des tourillons et des arbres. L’application de ces règles est trèsfacile quand on y a fait quelques exercices. Dans le plus grand nombre de cas les coefficients des formules ont été trouvés par l’étude des résultats obtenus que présentent les meilleurs constructions de machines. Je puis dire que l’épreuve de ces formules et la recherche des coefficients qu’il faut appliquer, pour que ces formules donnent des dimensions comme on les trouve dans les meilleurs constructions, était un travail qui a coûté h l’auteur beaucoup de veilles.

Mais ce système de règles est fondé sur des principes statiques, c’est pourquoi il ne donne pas de dimensions admissibles dans les cas oh les pièces sont exposées k des chocs ou k des forces vives. Dans ce cas il faut modifier les règles par les résultats du numéro 56.

Le chapitre IV contient des résultats sur le frottement ; les tables des coefficients de frottement que M. Morin a trouvées par une longue série d’expériences ; des formules pour calculer la perte de travail par le frottement, et une

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autre de la forme de «x- \-py qui exprime approximativement la valeur de l’expression V'x1 +y*.

On sait que M. Poncelet a donné le premier une formule semblable. J’ai trouvé la mienne par la méthode des moindres carrés.

Le chapitre V contient des résultats sur l’hydraulique. On n’y trouve rien de nouveau. Les résultats sont extraits principalement des ouvrages de M. Navier, de M. Poncelet et de M. Morin.

Le chapitre VI donne des résultats pour le calcul et la construction des roues hydrauliques anciennes. C’est un extrait de l’ouvrage de l’auteur qui a le titre : Théorie, und Bau der Wasserrader, 2° édition.

Le chapitre VII donne des résultats pour le calcul et la construction des turbines et des roues tangentiales. C’est un extrait de l’ouvrage qui a été publié par l’auteur sous le titre : Théorie und Bau der Turbine, 2e édition. Mannheim, chez Bassermann.

Le chapitre VIII contient des faits, des règles et des formules sur la chaleur et son application dans les procédés techniques. Les faits sont tirés de différents traités de physique. Le plus grand nombre des règles et des formules et surtout celles des cheminées de chaudières h vapeur, du chauffage par l’air chaud, par l’eau chaude et par la vapeur, de même que les règles qui se rapportent à, l’éclairage au gaz, ont été trouvées par l’auteur lui-même et publiées, en partie, dans l’ouvrage qui a le titre : Die Calorische Maschine, 2° édition.

Le chapitre IX embrasse des faits, des règles et des formules pour le calcul des machines à vapeur. La théorie sur

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laquelle les formules sont fondées est analogue à celle que M. le comte de Pambour a exposée, mais avec la différence qui consiste : 1° en ce que j’ai introduit le poids spécifique de la vapeur pour une formule de la forme « + (] p ; 2° en ce que j’ai exprimé les résistances passives par des formules. Les résultats des numéros 299 k 311 sont tirés de la théorie en appliquant la méthode des rapports. On y trouve des résultats extrêmement simples pour la construction des machines k vapeur de toute espèce.

Le chapitre X contient des faits et des résultats scientifiques et pratiques k l’égard du transport par terre et par eau. On y trouve : 1° un système de résultats au sujet de la locomotive ; ces résultats sont un extrait de l’ouvrage que l’auteur a publié sous le titre : Gesetze des Locomotivbaues ; 2° un système de règles pour le calcul et la construction des bateaux k vapeur et de leurs machines et propulseurs. La plus grande partie de ces résultats a été trouvée par l’auteur. Une partie de ces résultats a été publiée dans un petit ouvrage qui a le titre : Die Calorische Maschine.

Le chapitre XI contient des faits, des règles et des formules k l’égard de différentes machines k fabrication. Les faits et les résultats concernant la machine k pilon, la théorie du barillet, la théorie des machines d’épuisement, les faits sur la pompe k incendie, ceux des scies k bois et k placage, des moulins k farine, de la fabrication du papier, de la filature et du tissage du coton ont été trouvés par l’auteur lui-même et sont les fruits d’un travail de beaucoup d’années. Les règles, concernant la fonte et la fabrication du fer, ont été trouvées par l’auteur par une combinaison des faits qui se trouvent dans les différents ouvrages qui traitent de ce sujet. Spécialement les

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ouvrages de M. Walter de Saint-Ange et de M. Flachat ont été consultés dans ce chapitre.

Le chapitre XII est un recueil de formules analytiques.

Le chapitre XIII est un recueil de tables numériques.

Je termine en souhaitant que la traduction de mon ouvrage allemand en langue française soit aussi favorablement reçue que l’original allemand.

Carlsruhe, juillet 1861.