CONSIDÉRATIONS THÉORIQUES ET PRATIQUES
Le modérateur et le régulateur. — La fixation de l'huilo aux contacts. ^ La menée. — La levée; Tare de levée, l'arc aupplémentaire. — La longueur du bras d'impulsion et du rayon de repos.—La nature des frottements, les frottements utiles, rentrant et sortant.
Da Modératear et dn Béyolateur.
79. Dans les horloges où l'échappement est pourvu d'un pendule chargé d'une lourde lentille sur laquelle la pesanteur terrestre agit avec une puissance constamment égale, en vertu des lois de la gravitation^ ce pendule est à la fois modérateur et régulateur; et l'on voit tout de suite que la suspension doit être disposée en vue de lui procurer la plus grande facilité à se mouvoir et à persévérer dans le mouvement , et que le rouage ne doit avoir à lui restituer, à chaque oscillation, que la faible quantité de force perdue, afin de troubler le moins possible cette action de la pesanteur, c'est-à-dire de la puissance la plus constante que la nature mette à notre disposition.
80. 11 n'en est plus de même à l'égard du balancier annulaire des montres, La pesanteur n'agit plus sur ce balancier dans un sens favorable à l'entretien et à la régularité du mouvement, et il a fallu, en conséquence, chercher ailleurs une force régulatrice, que l'on a trouvée dans l'élasticité du spiral. D'où il résulte que le balancier annulaire est plutôt un modérateur et le spiral un régulateur ^ quoique tous deux, et à des degrés différents, participent de ces deux qualités.
Nous renvoyons à des articles spéciaux , qui auront pour litre : Le
nviti&. — EFFETS d'attraction. 35
Balancier annulaire; Le Spiral ^ tout ce qui conéerne la puissance réglante, le diamètre et le poids des balanciers, ainsi que tous les développements théoriques et pratiques que comporte .le spiral. Chacun de. ces sujets demande à lui seul une étude apprdtondie. Il en est de même du Pendule (voir à ces noms : Troisième partie).
FizatloM de Phnlle aux contacts.
81. L'huile est nécessaire aux échappements et, si ce n*est à toutes les surfaces en contact, au moins au plus grand nombre. La disposition de rënsemble et la forme donnée aux points frottants doivent être telles quel'huile puisse être logée en quantité suffisante, ne pas être emportée des endroits où sa présence est indispensable, ni attirée par les corps voisins. Une étude, un peu attentive, des principales lois de l'hydrostatique va nous enseigner comment ces avantages i>euvent être obtenus dans la pratique.
Mouvement et équilibre d'un liquide. — Attraction.— Capillarité.
82. Un liquide est soumis à l'action de trois forces • 4* La pesanteur ou attraction terrestre ;
2* L'adhérence ou attraction qu'exercent l'un sur l'autre le liquide et la matière du vase qui le contient ;
S'* La cohésion qui unit les molécules de ce liquide ; autrement dit , la force attractive qu'elles exercent les unes sur les autres et qui les empêche de se diviser.
Une petite goutte d'huile posée sur une plaque que l'on renverse ne tombe pas, parce que l'adhérence de la goutte à la plaque, et la force de cohésion qui rattache Tune à l'autre les molécules ont plus d* énergie que l'attraction terrestre.
Si pour une même surface d'adhérence la goutte a une plus grande élévation , elle s'allonge par le renversement de la plaque, puis se brise en deux parts : l'une, qui n'est qu'un couche mince, reste adhérente à cette plaque, tandis que l'autre part tombe sur le sol. Celte chute a lieu parce qu'ici l'action de la pesanteur a vaincu la force de cohésion.
Une gouttelette liquide prise avec une pointe d'aiguille monte immédiatement vers la partie renflée ; si cette pointe est façonnée en bourrelet ou en croissant, la gouttelette y demeure. On en a saisi la cause.
83. Les liquides tels que Teau, l'alcool, Thuile, etc., versés dans un
TRAITJÎ DES ÉCnAlU»ii3n:NTS.
vase très-propre n'y prennent pas un niveau parfait. La surface n'est pas entièrement plane ; elle se relève vers le bord comme on le voit en a (fig. 7). Un tube étant plongé dans le vase, le liquide se relève extérieurement sur le contour du tube, et dans l'intérieur il monte au-dessus de son niveau général, ainsi que le montre la figure 7 en 6.
A une même cause ces effets sont dus : Cette cause réside dans l'attraction mutuelle du liquide et de la matière qui le touche. C'est cette force d'attraction qui soulève le liquide contre les parois solides. Elle a d'autant plus d'énergie et, par suite, le soulèvement est d'auU-int plus considérable, que ces parois sont plus rapprochées l'une de l'autre. Ainsi plus la cavité d'un tube a de finesse et plus la colonne liquide monte à une grande hauteur.
On donne à ce phénomène physique le nom de capillarilés d'un mot lalin qui signifie délié comme un cheveu.
Fig. 7.
84. C'est la capillarité qui produit l'ascension de l'eau au sommet d'un morceau de sucre mouillé par sa base, de l'huile ou de l'alcool à l'extrémité supérieure d'une mèche de lampe; elle est également la cause de l'extension d'une goutte d'huile sur une étoffe, etc. Les pores du sucre, les fils de la mèche ou de l'étoffe font ici l'office de tubes capillaires.
L'eau monte environ de 30 millimètres au-dessus de son niveau dans un tube parfaitement propre et d'un millimètre d'ouverture, et elle s'élève beaucoup plus haut à mesure que le diamètre intérieur diminue.
85. L'élévation capillaire du liquide se produit également entre deux corps, deux plaques très-rapprochées.
Si les plans sont parallèles entre eux et perpendiculaires au liquide, ce dernier monte à une égale hauteur entre les plaques comme en c (fig. 7). Si ces plaques forment un angle, étant réunies par une charnière, cas figuré en d, l'eau s'élève à une hauteur de plus en plus
HUfLE. — EFFETS DE CAPILLARITÉ. 37
grande à mesure que la distance entre les deux plans diminue, jusqu^à Tangle d'intersection où elle atteint son maximum d'élévation.
Une goutte liquide introduite entre deux surfaces disposées comme en m, finit par gagner l'angle de jonction quand elle n'en est pas trop éloignée. En donnant une certaine inclinaison à ces surfaces, le liquide reste stationnaîre, parce qu'alors il est sollicité en sens contraire, et également, par l'attraction de l'angle et par la pesanteur terrestre.
Quand l'angle formé par les deux surfaces est un peu ouvert, son attraction capillaire ne s'exerce qu'à une très-faible distance du .sommet de l'angle.
86. Une goutte d'huile adhérente à deux surfaces, toutes deux convexes, ou bien l'une plane, l'autre convexe, et telles que les choses sont indiquées en gr, gagne le point du plus grand rapprochement des deux corps, s'arrondit autour de ce point n, et y demeure d'autant plus facilement, que l'intervalle entre les deux corps est plus étroit,
8T. De l'huile déposée sur une surface dure et bien polie s'élargit peu et n'adhère pas très-fortement. Mais si cette surface est adoucie en brisant les traits, l'huile y tient mieux. Sur un métal fraîchement limé, c'est-à-dire rayé par les dents de la lime, le liquide s'étend avec facilité, parce que chaque sillon n'est en réalité qu'une section longitudinale de tube capillaire. Ajoutons que pour une même étendue en longueur et en largeur, plus une surface est couverte de sillons ou de rugosités, plus elle offre à l'huile, de nombreux points de contact. Nous apprenons dans ce qui précède pourquoi les creusures ou gourges faites au tour universel dans un voisinage immédiat des trous de pivots, se remplissent aux dépens de ces pivots d'une certaine quantité d'huile, qui demeure et se dessèche dans une creusure mal placée, et sans profit pour la montre.
88. Le mouvement centrifuge , ou autre • peut vaincre la force de cohésion. La chaleur la diminue.
Cette remarque explique l'observation pratique qu'une même huile a pu se maintenir aux contacts d'une montre, tandis qu'à une autre montre soumise à une température plus élevée et à des agitations, elle s'est extravasée ou a coulé le long des axes.
89. Pour que l'attraction capillaire se produise, une condition essentielle doit être remplie : il faut que le liquide mouille le corps qui le touche. Dans le cas contraire il y a répulsion^ et le liquide, au lieu de se soulever contre la paroi du vase qui le contient, se déprime sur tout le contour, et dans un fin tube il reste au-dessous du niveau de la masse
38 TRAITA DES lÉCHAPPEMENTS.
liquide. C'est c^ qui a lieu notamment entre le mercure et le verre. Une goutte de mercure jetée sur une glace ne la, mouille pas, mais se forme en petits globules, doués d'une grande mobilité par la moindre inclinaison donnée à la glace.
90. L'action capillaire n'est sensible qu'à des distances extrêmement faibles, et elle s'exerce non-seulement entre les solides et les liquides, mais aussi entre les solides entre eux. Plus le rapprochement des surfaces est intime et plus l'effet est puissant.
Nous trouvons là l'explication des adhérences à nu de superficies parfaitement sèches et propres, rapportées au paragraphe 39.
La résistance à la séparation que présentent deux surfaces huilées superposées est d'autant plus énergique, que ces surfaces s'appliquent plus exactement l'une sur l'autre.
Application.
91. Les lois de la physique, dont nous venons d'étudier quelques effets, établiront très-clairement que la présence de l'huile aux points frottants est assurée :
Pour les wvots :— Quand on a la précaution de laisser les réservoirs assez profonds, les tigerons des axes assez longs et dans la forme dite en têle, les faces intérieures des trous où repose la portée de l'axe et les faces extérieures quand ces trous sont pourvus de contre-pivot, arrondies en goutte de suif y avec un jour imperceptible entre le dessous du trou et le contre-pivot. Par ces dispositions, Thuile, si elle n'est pas mise en trop grande quantité, ne coulera pas, ne montera pas à l'axe, mais restera partie dans le réservoir et partie suspendue autour de la portée de l'axe; et quant aux trous à contre-pivot , à mesure que l'huile du pivot diminuera, celle répandue sur ce contre-pivot rentrera dans le trou par un effet de capillarité.
La plupart des creusures circulaires que les ouvriers pratiquent autour des trous sont faites sans aucune intelligence du sujet, et sont nuisibles, parce qu'elles attirent et gardent l'huile. Il faut ou n'en pas faire ou les disposer de façon à maintenir le liquide à proximité de l'axe, qui alors le pompe, pour ainsi dire, au fur et à mesure de ses besoins. Une judicieuse application des lois de l'hydrostatique et l'observation en apprendront plus à l'horloger que les quelques exemples que l'on pourrait rapporter ici.
Pour les dents des roues d'jéchappement : — En tenant ces dents
