Rendons tout ceci sensible par un exemple

Le principe géométrique de l’échappement à virgule le fait regarder comme supérieur à celui à cylindre, qui cependant va mieux et surtout plus longtemps, parce qu’il a sur le premier cet immense avantage que l’huile reste aux places frottantes. Nous comprendrons cela sans peine si nous remarquons : que le cylindre présente une grande surface où une couche d’huile demeure facilement; que les dents de sa roue s’offrent en masses élevées et séparées du champ par des supports minces; qu’ ainsi l’huile, à moins d’une maladresse de l’ouvrier, ne descend pas sur le champ de la roue, et qu’enfin par la disposition générale et le jeu de l’échappement il se produit une restitution continuelle et réciproque du liquide de la roue au cylindre.

Dans l’échappement à virgule, au contraire, l’huile, que l’on ne peut mettre qu’en petite quantité, abandonne facilement le repos et est entraînée le long du bras de levée pour passer partie sur le derrière ou les côtés de ce bras, et partie aux dents de la roue. Ces dents, étant des chevilles implantées dans un champ ou sur des supports présentant une masse attractive considérable, doivent recevoir infiniment peu d’huile et par conséquent éprouver un dessèchement rapide. Si pour éviter ce dessèchement trop prompt on met l’huile en quantité assez grande pour qu’elle puisse conserver sa fluidité longtemps, elle descend et s’étale sur le champ de la roue, et le résultat est le même; c’est-à-dire que l’échappement tarde peu à fonctionner à sec , ou à peu près, et que la destruction et les irrégularités en sont l’inévitable suite.

TRAITÉ DES ÉCHAPPEMENTS

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Ajoutons une remarque dont l’application peut être également faite à d’a,utres échappements.

Une des causes de la prompte détérioration de l’huile à l’échappement à virgule tient à ce que cette huile est constamment chassée par la force centrifuge vers l’extrémité du levier d’impulsion. Ce levier la promène dans l’air, qu’il déplace sur un cercle assez étendu, et la met ainsi en contact avec un véritable courant d’air, qui accélère sa décomposition.

De la menée .

93. L’action continue d’une dent de roue agissant sur une palette de balancier, ou sur une aile de pignon, et lui faisant parcourir un certain arc de son mouvement angulaire, constitue ce qu’on appelle la menée.

Les conditions dans lesquelles elle s’opère ont une importance extrême.

La menée d’un balancier, comme celle d’un pignon, est soumise aux lois, si nettes et si claires, de la Théorie des engrenages. C’est en se conformant aux règles qu’elle pose qu’on assure, le mieux possible, la conservation des surfaces frottantes et qu’on évite, le plus qu’il se peut, les fâcheux effets de la décomposion de la force.

Noire Traité des engrenages donnant sur cette matière de nombreux éclaircissements, nous y renvoyons.

De la levée des échappements.

Arc de levée. — Arc supplémentaire.

94. L’oscillation totale d’un balancier se divise en deux parties distinctes : l’une où ce balancier reçoit directement l’impulsion de la force motrice, et qu’on nomme l’arc de levée ou simplement la levée; c’est à cette impulsion que le modérateur doit l’entretien de son mouvement; l’énergie de cette impulsion doit nécessairement varier suivant les intensités de la force motrice ; l’autre partie, qu’on appelle l’arc supplémentaire „ de ce qu’il faut l’ajouter à l’arc de levée pour compléter la vibration totale, n’est soumise que d’une façon indirecte à cette force motrice.

93. L’arc de levée subit toutes les inégalités de force du moteur ; l'arc supplémentaire opère la correction, du moins en grande partie, de

ces inégalités. L’arc supplémentaire doit donc être très-grand par rapport à celui de levée.

Cette conclusion est logique, mais il ne faut pas cependant l’élever à la hauteur d’un principe, applicable à tous les cas. La pratique a parfois des exigences qu’il ne faut ni négliger ni méconnaître, et l’opinion commune a tort quand elle décide dans un sens absolu que, de deux échappements de combinaisons différentes, le meilleur esteelui qui, après, avoir donné au balancier l’impulsion nécessaire à la continuation de son mouvement, lui laisse décrire les plus grands arcs supplémentaires.

L’acte de la levée est soumis à des effets d’inertie et de frottement variables d’un échappement à l’autre, et qui ne permettent pas toujours d’abréger sa durée, et la correction des inégalités de la force impulsive qui entretient le mouvement d’un balancier ne dépend pas uniquement de l’amplitude de l’arc supplémentaire et de sa disproportion avec l’arc de levée.

Sans entrer ici dans des considérations prématurées, nous ferons remarquer ce fait, qu’ aujourd’hui les constructeurs de chronomètres, la généralité du moins, ont ramené de 400° à 360° environ, l’amplitude de l’oscillation d’un balancier, l’arc de levée restant sensiblement ce cpi’il était autrefois ou à peu près.

Arc de levée court. — Arc de levée grand.

96. La plus ou moins grande étendue de l’arc supplémentaire dépend essentiellement des conditions dans lesquelles s’opère la levée. C’est sans doute à la difficulté d’apprécier ces conditions qu’il faut attribuer la divergence des opinions journellement émises par les horlogers.

Tandis que quelques-uns, parmi les plus habiles, admettent en principe absolu qu’il faut que l’acte de la levée soit très-court et très-prompt, ce qu’ils expriment par une impulsion donnée en coup de fouet 3 d’autres, non moins habiles que les premiers, exagèrent à dessein l’étendue de la levée et affirment qu’en agissant ainsi ils augmentent sensiblement la grandeur de l’oscillation du balancier.

97. Discutons ces deux opinions que désavouent également les saines lois de la mécanique.

L’impulsion en coup de fouet, en la supposant possible, aurait les plus graves inconvénients. Elle ne pourrait s’accomplir que par l’effet de chocs violents, variables suivant les différences d’intensités de la force motrice et des adhérences. Elle occasionnerait une perte inutile

TRAITÉ DES ÉCHAPPEMENTS

de force et donnerait naissance à toutes les causes de perturbation énumérées au paragraphe 46.

Quant à l’exagération de l’angle de levée, il est vrai qu’il est quelquefois une nécessité et la conséquence des échappements lourdement construits. Les fortes résistances que leurs organes éprouvent de la part de l’huile, des frottements, de l’inertie, obligent de prolonger durant un temps suffisant l’action de la roue sur le levier du balancier, pour que cette action acquière une assez grande énergie; mais si ce fait, tous les jours corroboré par l’observation des échappements du commerce et surtout de ceux à ancre, est vrai, la conséquence que quelques horlogers en ont tirée est fausse.

Toute augmentation dans l’angle de levée produit généralement une plus grande décomposition de la force, des frottements plus variables, etc., elle diminue la disproportion entre l’arc de levée et l’arc supplémentaire. Or, si celui-ci était de convenable étendue, relativement à l’angle de levée primitif, il perd une partie de ses propriétés correctrices des inégalités de la force d’impulsion. En dehors des limites restreintes, déterminées par une pratique raisonnée et surtout éclairée et intelligente, toute augmentation dans l’angle d’une levée ne saurait avoir d’autre prétention que de compenser, de neutraliser, pour un cas particulier ou pour satisfaire aux exigences de la fabrication, un défaut par un défaut.

Conditions qui déterminent l’étendue de la levée.

98. En règle générale, l’étendue de l’arc décrit par le bras d’impulsion d’un échappement pendant la levée, c’est-à-dire la durée de l’action nécessaire pour produire une oscillation d’une grandeur déterminée, est en raison des frottements, de l’inertie et de la résistance des huiles. Qu’on réduise ces obstacles à une moindre valeur et l’amplitude cherchée de l’oscillation sera obtenue avec un angle de levée d’autant plus restreint que l’influence des résistances désignées aura été plus amoindrie.

La longueur du bras d’impulsion est en rapport avec le diamètre et le poids

du balancier.

99. Considérons un balancier de montre, non pas au moment de son départ, méthode vicieuse qui ne fait pas connaître la mesure de son action sur l’échappement, mais voyons-le dans la plénitude de ses fonc-

nu levier d’impulsion.

tions et venant d’achever une oscillation de grandeur et de vitesse propres à procurer la régularité qu’on attend de la montre.

Que doit produire, après l’accomplissement de cette oscillation (initiale pour nous), le travail de la levée?

Restituer au balancier (rien de plus, rien de moins) la faible quantité de mouvement qu’il a perdue entre la dernière levée et celle qui va commencer.

100. Ceci entendu, admettons un axe roulant sur deux pivots et portant un balancier, qu’on figurera pour plus de simplicité par un diamètre d a (fig. 8), terminé à ses extrémités par des boules dont les masses sont égales. La puissance de la roue d’échappement s’exerce sur ce balancier par la dent ou levier b a.

Choisissons successivement a et i comme points d’application de la force motrice et voyons ce qui se passe.

Quand elle agit sur a, aucune pression n’est subie par les pivots de l’axe et la puissance est employée tout entière au profit du mouvement du balancier. Il ressent et accuse visiblement les variations de cette puissance. •

Fig. 8.

Quand l’action motrice est appliquée en i , elle ne contribue en rien au mouvement du balancier et s’exerce tout à fait improductivement, pour se convertir en pression et frottement sur les pivots.

Appliquée successivement en 1, 2, 3, h, 5, elle se décompose : une part est absorbée par la résistance des pressions exercées par les pivots, et c’est seulement la part de cette force restée libre qui entretient le mouvement du balancier.

De 1 à i la pression approche de plus en plus du maximum et la puissance de l’impulsion s’annule de plus en plus. En avançant vers 5, le contraire a lieu, et tandis que la pression diminue, l’énergie de l’impulsion augmente.

Une conséquence qui découle nécessairement de ces prémisses, c’est

T R AIT K DES ÉCHAPPEMENTS

qu’il existe sur a i un point où l’application de la force ne troublera que le moins possible la régularité du mouvement, et on conçoit qu’on s’apercevra dans la pratique qu’on est hors de ce point à ces signes que : en deçà les pressions étant trop considérables proportionnellement à la puissance réglante du balancier, on voit se produire les anomalies qui ont leur source dans un excès de frottement ; au delà on rencontre l’inconvénient d’un balancier dont la masse de percussion n’offre plus assez de résistance aux variations qui se produisent dans la force motrice (appliquer ces raisonnements au pendule — ‘J II, IOI1, 1297).

101. Comme application pratique anticipée, comparons entre eux deux échappements de commune espèce et de constructions identiques, sauf qu’un des balanciers est plus léger que l’autre. Le point d’application de la force motrice devra être rapproché du centre de rotation dans l’échappement à balancier léger. 11 en serait de même pour deux balanciers, tout à fait semblables comme grandeur et poids, sauf que le second roulât sur des pivots beaucoup plus gros que ceux portant le premier.

Le diamètre du disque ou rouleau de repos est en raison de la grandeur et du poids

du balancier.

192. L’action de la roue d’un échappement à repos frottant est toujours double, oju plutôt c’est l’ensemble d’une action et d’une sorte de réaction. Pendant l’action la roue accélère le mouvement du balancier, pendant la réaction (le repos) celte même roue neutralise partiellement cette accélération.

La grandeur et la promptitude de l’arc supplémentaire sont donc soumises, dans une certaine mesure, à l’intensité de ce qu’on vient d’appeler la réaction, et l’étendue de cet arc supplémentaire varie en raison du plus ou moins de disproportion entre la puissance de chacune des deux actions successives, et en opposition, de la roue.

Les effets de réaction ou les résistances qui entravent le mouvement du modérateur pendant l’acte du repos, proviennent : 1° du frottement des pivots contre les parois de leurs trous ; 2° du frottement de la pointe de la dent contre le cylindre ou rouleau de repos.

Quel que soit le rayon du rouleau (s’il conserve le même poids), soit en, soit cm (fi g. 8), et pourvu que la pression ait lieu selon une direction invariable, la résistance du frottement des pivots reste sensiblement constante.

Il n’en est pas de même du frottement à la pointe de la dent. La résis-