RETARD AUX TEMPÉRATURES EXTRÊMES
Bô confondit avec le rayon ; ce qui n'est pas possible avec le balancier actuel.
Admettons que par une construction- appropriée on réalisât cette con*dition» on aurait alors une compensation rectiligne , marchant exactement comme la température. Le balancier serait-il amélioré ? c'est ce que nous allons examiner.
1S97. Depuis longtemps les chronométriers se sont aperçus qu'un chronomètre réglé à une température moyenne, par exemple & 15% retardait aux deux températures extrêmes 0^ et 30% niais nous croyons que Dent le premier a donné de la publicité a ce fait et Ta expliqué.
La puissance élastique du spiral variant comme la température, pour que le chronomètre restât réglé il faudrait que le mouvement de ses masses se fit suivant la même progression arithmétique qui régit les mouvements du thermomètre, mais c'est ce qui n'a pas lieu , parce que le moment d'inertie du balancier varie comme le carré de son rayon de giration, et, par conséquent, cehii-ci diminue par la chaleur et augmente par le froid, dans une progression tout autre que celle du thermomètre.
En effet, et pour nous faire comprendre de ceux qui n'ont pas l'habitude du langage mathématique, supposons un rayon de giration de 10 millimètres, croissant de 1 millimètre par o) degrés d'abaissement de température, et que la force du spiral augmente par chaque a> degrés, comme les nombres :
1, 5, 10, 15, etc., c'est-à-dire d'une station à l'autre d'une valeur constamment uniforme ; le moment d'inertie du balancier, représenté par les chiffres
10% 11% 12* 13% etc., ou 100, 121, 144, 169, etc.,
augmente d'une station à l'autre des nombres
21, 23, 25, 27, etc.
c'est-â-dire d'une valeur qui devient de plus en plus forte.
D'où résulte que le moment d'inertie augmentant plus rapidement que la force du spiral, un retard en est la conséquence.
On démontrerait de même que le chronomètre réglé & une température retardera par l'élévation de cette température ; et que réglé & deux températures extrêmes, il avancera à la température moyenne.
1S38. Le balancier compensateur actuel, même s'il était pourvu d'une compensation rectiligne, serait donc encore défectueux, parce
738 balangibr; compensation auxiliaire.
que. dans ce cas ou dans l'autre, les variations de son moment d'inertie ne suivraient pas la même progression que la force élastique du spiral, et des autres causes d'avance ou de retard qui proviennnent soit du rouage, soit de Téchappement.
De la compeHMitloH addittoniielle o« aniUialre.
1880* Afin d'obvier à l'écart qui se produit aut températures extrêmes on a imaginé un grand nombre de combinaisons de balanciers ou des dispositifs à adapter aux balanciers actuels. Ils se résument généralement en deux espèces.
Dans Tune, dé nouvelles lames bis-métalliques sont disposées sur le balancier de façon à produire aux températures extrêmes, et selon le besoin, le raccourcissement ou rallongement du rayon de giration.
L'autre comporte des pièces qui se déplacent, mais seulement au contact des bras du balancier et pour ajouter à son effet, etc.
Ces accessoires compliquent nécessairement le balancier, et s'ils ne sont pas parfaits, ajoutent leurs erreurs aux siennes propres. En outre on sait depuis longtemps que les contacts, les pressions, variables de leur nature, n'offrent pas une assez grande sécurité pour les effets si délicats et pour ainsi dire insaisissables de la compensation.
Aussi le peu de succès obtenu par un très-grand nombre de compensations additionnelles s'explique bien simplement quand on sait les soins que demande et les difficultés que présente l'établissement d*un bon balancier, répétant avec une rigueur absolue et parallèlement les mômes fonctions sur chaque bras bis-métallique, et l'on s'aperçoit bien vite que la complication des organes et la multiplicité des effets augmentera les diflScultés du travail et de l'équilibre du balancier, et exigera impérieusement une exécution parfaite et des métaux d'une pureté et d'une homogénéité absolue ou exceptionnelle.
On compte par grands nombres les compensateurs auxiliaires déjà essayés : nous ne pouvons les décrire. Cependant quelques-uns offrent un véritable intérêt, et, au premier rang, parmi ceux-ci, nous plaçons la combinaison due à un très-habile constructeur de chronomètres, M. Vissière, et c'est pourquoi nous en insérons ici la description.
Balancier compenMitear ordinaire, pourra d'une eompensatlon auxiliaire»
De M* Vissière.
(Breveté France et tfltranirer.)
1S60. Ce balancier, représenté fig. 6, planche vingt-et-uniènie, est
BALANCIER JDB M. VISSIÈRK, 739
ditpar rinventeur: Balancier portantdes masses compensatrices à lames bis-métalliques*
A, balancief compensateur ordinaire.
a, coulant placé sur le balaneier et muni d'une vis m, qui sert à le fixer. 6crf, lame bis-métallique circulaire portant un bras e; elle est coupée en g.
fj vis percée et taraudée dans son intérieur^ servant à fixer Ift lame 6 c^?
sur le coulant a.
h, masse placée sur la lame près de la coupure et fixée par une vis ù
Elle porte au centre une vis n servant à modifier son poids. kf vis qui sert à équilibrer le système. ^
If masse auxiliaire» placée sur la circonférence du Imlancier, dont le
poids mis en rapport avec la masse h^ sert à déterminer Tintensité
de Faction de compensation*
1361* Note de M. Vissière. — « Une compensation additionnelle doit nouHseulement donner une marche égale aux extrêmes et aux moyennes températures» mais elle doit aussi conserver Tuniformité de la marche en passant par toutes les températm'es intermédiaires, et pouvoir atteindre des limites plus étendues que O'^àâO*; celles où l'on s'arrête ordinairement (consultez les articles Réglage et Marche de chronomètres).
a La masse à lame bis-métallique 6c d a cette propriété. Cette lame est composée d* acier à l'intérieur et de laiton à Textérieur.
€ Cette masse h est placée sur le prolongement d'un rayon du balancier, passant par le centre de la lame bcdhla, température + i5^ Si cette température s'élève ou s'abaisse la masse h passe, par l'effet de la dilatation de la lame bcd^ d'un côté ou d'un autre du rayon en suivant ladrconférence de la lame, mais comme cette circonférence n'est pas concentrique au balancier, il en résulte que la masse h se rapproche du centre (à droite comme à gauche du rayon) et tend à accélérer la marche du balancier. Cette accélération sera d'autant plus grande que la masse s'éloignera davantage de sa position normale*
c On peut obtenir une compensation dans les limites de une seconde par des changements de température de B0\
« Je n'ai encore expérimenté que jusque-là, mais j'ai lieu de croire qu'on peut aller plus loin. »
De l'accélération natorelle ûem cbronomètrc* aTcc le tcmp*.
1362. Les bons chronomètres ont pris généralement et graduelle-
7/iO balancier; maximum d^bffet.
ment au bout de deux ou trois ans une accélération de & & 5 secondes dans leur marche diurne, et par conséquent de peu d'importance.
Dent attribue cette avance & une certaine combinaison de Toxygène deTair avec le spiral, et qui, & la longue, augmenterait la rigidité de ce dernier.
M. H. Robert n'admet pas cette explication, pour lui Taccélération naturelle a sa cause principale dans la résistance différente des huiles aux pivots de la roue d'échappement et du balancier.
M. Jacob donne du fait en question Texplication suivante ;
Les chronomètres sont plus souvent ou plus longtemps soumis à la chaleur qu'au froid, or leur balancier étant plus souvent dans un état de contraction, il en résulterait que les lames bis-métalliques, après un temps assez long, ne reviendraient pas rigoureusement à la même position ; d'où s'ensuivrait nécessairement un peu d'avance dans la marche diurne.
Enfm,M.Villarceau attribue cette accélération & l'action de l'échappement, et parce que le choc d'impulsion a lieu avant que le balancier soit arrivé à sa position d'équilibre (1364).
MAXIMUM d'effet d'UN BALANCIER.
1363. Un horloger moderne, M. Mousquet, a cherché si entre la plus grande et la plus petite des amplitudes qu'on peut faire décrire à un balancier, il en existait une où le travail de ce balancier fût maximum.
Il a trouvé, en augmentant successivement le moteur d'un chronomètre de façon que Tare d'oscillation, d'abord de 135% atteignit &90'', que le mammutn d'effet (qui résulte, en thèse générale, de la relation entre la masse, le diamètre, le nombre de degrés que parcourt le balancier et la puissance motrice), se rencontrait entre 340' et 370** d'amplitude.
Ce résultat est fort curieux, car nous verrons à l'article Réglage, que c'est à cette étendue moyenne d'arc d'oscillation que s'arrêtent aujourd'hui beaucoup de chronomètres.
La question de l'arc d'oscillation qui offre les plus grandes chances de régularité, est complexe ; c'est pourquoi nous ne pouvons nous arrêter sur le problème abordé par M. Mousquet, mais nous le recommandons à l'attention des horlogers , car il s'applique également aux pendules (Revue chronométrique^ volume II, page 212).
THIÈORIE DE M. VILLARCEAU. 741
THÉORIE DU BAUNCIER COMPBNS^TEUI .
1364. Un savant, M. Yillarccau, a publié dans les Comptes rendus de l'Académie des sciences, une théorie du Balancier conopensateur. Ce travail d'abstraction pure est inabordable pour les horlogers, c'est-àdire pour ceux qui seuls pourraient en apporter la justification expérimentale et faire entrer dans le domaine de Tapplication les conséquences que l'auteur tire de ses études.
Nous essayerons d'en résumer la partie pratique à la fin de ce volume, mais nous craignons bien que cet ouvrage ne reste, et c'est peut-être ce qu'a voulu l'auteur, un travail d'Académie.
EXÉCUTION d'un balancier COMPENSATEUR.
1363. On découpe dans une plaque d'acier fondu choisi avec soin, un disque un peu plus grand et plus épais que ne sera le balancier achevé. Quelques constructeurs se trouvent bien de Tusage de limes usées et bien détrempées, telles que celles qui portent la marque Stubs par exemple. Il est le plus souvent inutile de recuire Tacier qui se recuit suffisamment à la fonte du laiton.
Ce disque bien redressé est percé au centre, sur la machine à percer droit, d'un trou ayant de diamètre la grosseur de Taxe du balancier. Ce trou est alésé avec un soin extrême, et le disque, après avoir été tourné bien plat sur une face et sur un arbre lisse, est fixé à la gomme laque sur un tasseau du tour-en-Pair. Ce tasseau porte à son centré un arbre fort court, c'est-à-dire à peine aussi long que l'épaisseur du disque, et qui en s'ajustant sans jeu dans le trou de ce dernier sert à le centrer.
Sous la main des débutants, dans Topération du tournage, l'arbre se fatigue et même le disque se décolle quelquefois. Si Ton veut un travail précis, il est alors nécessaire de changer l'arbre chaque fois qu'on met en cire ; mais avec de l'expérience cela n'est pas nécessaire.
On tourne bien carrément la tranche ou le rebord du disque, qu'on amène à la grandeur du balancier, moins la quantité que l'on juge nécessaire à l'épaisseur de l'anneau de laiton (en moyenne entre 2/3 et 3/5 de l'épaisseur totale).
On bouche le trou du disque décollé. Les uns emploient une lige d'ardoise tournée, très-bien ajustée dans le trou, rognée et un pec écrasée à chaque surface.
• D'autres ajustent une tige d'acier parfaitement brunie. Un d'eux rc
