RÉGLAGE DE PRÉCISION
choisir un spiral conformément aux indications données plus haut, d'après un modèle qui a été expérimenté, et de l'éprouver tout de suite sur le chronomètre môme (la figure 14, planche dix^neuvième^ représente un spiral de chronomètre ordinaire).
Le spiral étant chofei, on l'adapte au balancier. Si Ton a affaire à une construction nouvelle que l'on essaie, on se sert d'un balancier que Ton tient plutôt un peu léger que trop lourd, afin de se ménager des facilités pour le réglage définitif par les variations du poids et par le mouyement des vis réglantes. (Consulter le Deuxième Appendice.)
On règle le chronomètre à peu près sur le temps moyen ; plutôt avec un peu d'avance si le balancier tient du léger, et c'est une bonne précaution de le soumettre plusieurs fois à des températures avoisinant 0* et 30*, afin d'amener plus vite l'ensemble des pièces métalliques à un état moléculaire bien assis et à des fonctionnements réguliers.
1433. Dans les épreuves au chaud et au froid, la température doit s'élever ou s'abaisser graduellement; de brusques variations de température couvrent les pièces de vapeur d'eau. En outre» les effets de dilatation violents énervent sur certains points la matière, qui n'est plus après exactement dans son premier état, et quelquefois elle ne revient pas rigoureusement à sa position primitive.
ÉpresTes d*ls«>chromimie.
1426. Les épreuves d'isochronisme doivent se faire à une température moyenne constante (autour de 15% ou environ), parce que le balancier n'ayant pas été soumis aux épreuves de compensation, il serait à craindre que des variations dans la température n'amenassent des changements dans le moment d'inertie du balancier, ce qui induirait en erreur. On fait décrire des arcs de 180' à 540* environ.
1427. Considérons d'abord le chronomètre à barillet denté.
On fait marcher la pièce dans la position horizontale, le ressort mo-^ leur complètement armé, c'est-à-dire le balancier accomplissant sa plus grande excursion, durant 12 ou 24 heures. L'on note très-exactement sa marche , suivie sur un régulateur parfaitement réglé.
Le ressort désarmé de façon qu'on n'ait que des amplitudes d'oscillations plus réduites encore que l'arc minimum qu'amènerait un laps de temps donné, comme trois ou quatre années et même plus, on fait marcher le chronomètre dans la même position et durant le même nombre d'heures.
Si la marche est rigoureusement la même pour les arcs réduits que
ÉPRECYBS d'isochronismje. 777
()our les grands, les deux points extrêmes d'isochronisme sont trouvés*
S'il en est autrement, on modifie la longueur du spiral dans le sens indiqué par les marches (1409) et Ton recommence Tépreuve. On a compris sans doute que si Ton change la longueur du spiral on aura du retard ou de T avance en vingt-quatre heures ; retard ou avance dont on n'a pas à se préoccuper, s'il n'y a pas excès, puisqu'il se corrige plus lard par les vis réglantes (1431).
Si le spiral n'a pas de courbe, on agit non-seulement en modifiant sa longueur, mais aussi son diamètre (140S).
S'il est à courbes terminales, lorsqu'il reste peu de chose à faire, on modifie seulement une des courbes.
14âS. Quand on a trouvé un spiral approximativement approprié au nombre des oscillations en une heures et que les deux points extrêmes d'isochronisme sont obtenus', on vérifie l'isochronisme des arcs intermédiaires que Ton fait croître par fraction assez petites : car l'état d'une lame étant rarement bien homogène, d'égale trempe partout, etc., si les oscillations successivement éprouvées diffèrent trop d'étendue entre elles, des erreurs peuvent se glisser dans un intervalle entre deux am«* plitudes dûment vérifiées. Il faut se souvenir qu'on rencontre parfois des différences entre la progression de force du ressort en montant et en descendant.
1429. Quant au chronomètre à fuséCy on suit une autre méthode^ qui est du reste applicable de tous points à une pièce à barillet denté, c'est-à-dire qu'on enroule autour du tambour de son barillet une corde* lette à laquelle on suspend des poids-; ou bien on emploie le moyen suivant :
On fixe le chronomètre dans la position horizontale, après avoir ajusté une poulie sur l'arbre de fusée. Sur cette poulie on enroule plusieurs tours d'une cordelette qu'on fait passer sur un renvoi, et à laquelle on suspend des poids. Ils sont gradués de manière à produire les différentes amplitudes des oscillations du balancier»
Le poids du balancier étant, comme nous le savons, sous la dépendance de la force motrice, il y a donc, dans un chronomètre d'un nouveau calibre, un rapport à déterminer expérimentalement entre ce poids et cette force, en tenant compte des conditions de la levée, c'est-à-dire qu'on expérimente en faisant varier les trois termes : force motrice, poids du balancier et conditions diverses de la levée.
1430. Observation. — Les conditions exigées pour le spiral étant remplies, on aurait un spiral parfaitement isochrone ; mais l'expérience
778 réglage; épreuves de compensation.
ayant prouvé qu'une légère accélération des petits atcslsur les grand» aidait à corriger le retard que le temps produit dans la navche d*iin chronomètre à la suite de la diminution des arcs, ce n'est 'pas le spiral rigoureusement isochrone qu'il faut réaliser, maisun^iral donnant uue certaine avance par les petits arcs d'oscillation; avance diminuant graduellement à mesure que l'on augmenta l'étendue des amplitudes.
Il n'est pas possible de fixer • à priori la valeur de cette accélération des petits arcs ; elle est dépendante du genre de construction adopté. Earnshaw et Jurgensen la portaient à 6" en 2/i heures pour des arcs de 450^ réduits à 300^ L. Berthoud et Motel n'allaient guère qu'à 5* en moyenne.
Nous avons eu des exemples de chronomètres ayant parfaitement marché à la mer avec une accélération atteignant le chiffre considérable de 8* à 9*, et d'autres où cette accélération était nulle.
En règle générale on ne saurait apporter trop de soin dans Texécu* tion, la mise en place et le maniement du spiral isochrone, et ce n'est que par une étude attentive des propriétés des courbes et des change^ ments qu*apporte à la marche telle ou telle nvodification dans leur forme, que Thorloger parviendra à posséder à fond son^sujet et à 6n être maître pour un type donné. (Consulter du «^O m «t«.)
Bélier par le« vl« réglmniem.-
1431. Il sufiRsait pour les épreuves d'isochronisme que la montre marchât à peu prèa sur le temps moyen. Ces épreuves terminées, on amène la montre à suivre exactement le temps moyen, en faisant varier la position des vis réglantes : dans le sens de les rentrer, les rapprocher vers le centre du balancier, si la montre retarde ; on fait lé contraire si elle avance. On a compris que le poids du balancier n'a pas changé.
Au besoin, on retranche ou on ajoute du poids par la suppression ou l'adjonction des vis accessoires dans le voisinage des vis réglantes; c'est-à-dire à la partie de la serge dont le déplacement n'est pas sensible par les variations de température. Un petit changement en plus ou en moins dans le poids n'affecte pas sensiblement l'isochronisme.
lÊprenves de oompensatloii.
143â. Les lames bis-métalliques doivent être suffisamment sensibles à l'action de la température, afin de ne pas être en retard sur les changements du spiral. Il les faut plutôt larges et de médiocre. épais^ur qu'étroites et épaisses. Leur épaisseur est subordonnée aux jëflelsii
ri£gler dans les quatae positions. 779
crain4re de la part des réactions élastiques, et à lapuissance de laforce centrifuge tendant à faire ouvrir les laraes par les grandes oscillations.
Les balanciers ont ordinairement deux bras bis-métalliques. On en a fait aussi à trois et à quatre bras. Ceux-ci offrent l'avantage de don-* ner moins de retard aux extrêmes températures ; mais, ainsi que le fait remarquer M. Rodanet, ils exigent un laiton plus chargé de zinc; autrement l'effet de compensation est insuffisant. Ils demandent aussi plus de travail.
Le chronomètre étant bien réglé à une température moyenne (15* environ) on le soumet ordinairement pendant 12 ou 24 heures chaque fois à des températures extrêmes entre 0** et 30*, ou seulement 6"" à 30*.
Si le chronomètre avance par la chaleur, et retarde par le froid, c'est que la compensation est trop forte; il faut faire rétrograder les masses, c'est-à-dire les rapprocher des points d'attache de la lame bis- métal lique. ÏjSl masse occupant alors sur cette lame un point dont le déplacement est moins considérable, Teffet primitivement obtenu sera moindre.
On fait le contraire dans le cas opposé.
1439. Ce moyen est quelquefois insuffisant et Ton peut se voir dans la nécessité de remplacer les masses par de plus lourdes, ou bien de les diminuer beaucoup ; ce qui nécessite un changement considérable et en sens inverse pour les vis réglantes. Si ces changements obligent à retoucher à la longueur du spiral, ou à le changer, tout le réglage est ordinairement à recommencer.
Les épreuves de la compensation d'un chronomètre établi sur un type connu et déjà éprouvé, sont fort délicates; on comprend par là les difficultés que présente la création d'un type nouveau.
Si sa compensation n'est pas parfaite, un chronomètre destiné aux observations scientifiques est impropre à ce service. (2* Appendice.)
Wiégla^e dans le« quatre posittoiis.
1484. Ha pour objet de vérifier l'équilibre du balancier, et de faire connaître en quoi le changement de position peut altérer Tisochronisme et la compensation.
L'équilibre du balancier dans les différentes positions n'est possible qu'avec la parfaite rondeur des trous et des pivots, et il sera altéré par les changements de température si les deux bras ne fonctionnent pas d'une manière identique ; ce qui arrive lorsque les métaux ne sont pas homogènes, que l'un des bras ou tous les deux ont été forcés^ par une maladresse de l'ouvrier, un travail mal conduit, etc*
780 RÉGLAGB DE PRECISION.
Le chronomètre bien réglé dans la position verticale, où le midi du Cadran est en haut, position qu'on indique ainsi yj- (12 sur 6), on le fait marcher 12 heures dans la position ^, et autant dans les positions j^ et j^. On observe avec soin la marche, retendue des arcs et l'on note.
Ed admettant la parfaite rondeur et le bon état des trous et des pivots, et aussi que l'équilibre du balancier a été préalablement vérifié avec soin par les métho'des ordinaires, si les variations dans les quatre positions sont peu considérables en 2/i heures Téquilibre du balancier est assuré.
1433. En règle générale, mais non absolue, le retard dans une position sur la marche observée dans la position inverse, ou diamétralement renversée, est l'indice d'un excès de poids vers le haut du balancier s'il ne parcourt pas 360*", et vers le bas s'il en parcourt davantage. En dehors du balancier ce retard provient ; soit d'un surcroît de frottement sur les pivots dû à un surcroît de pression qui a sa cause dans une disposition vicieuse du calibre, soit de la déformation du spiral dont le centre de gravité se met en dehors de l'axe. Si ces effets sont un peu considérables, la correction est au-dessus des facultés régulatrices du spiral isochrone, et le défaut est irrémédiable. Simple avis aux trop nombreux dresseurs de calibres qui ont omis d'étudier les lois de la mécanique.
1430. Pour une même tension du ressort moteur la différence des arcs dans les k positions est déjà un indice que les résistances soDt différentes, mais la cause n'est pas toujours facile à découvrir. En dehors des différences dans la répartition du poids et dans la position du centre de gravité du spiral^ qui peut être tantôt au-dessus, au-dessous, ou à côté de l'axe, on doit faire attention que si dans une position laroued'échap* pement lève le balancier et diminue ainsi la pression de ses pivots, en retournant la pièce cette même roue augmente cette pression, et qu'en outre l'action du spiral peut se trouver plus ou moins en opposition avec l'action de la roue à ce moment, et ajouter à son effet, etc. Il ne faut donc pas laisser au hasard la position des points d'attache dans les pièces portatives quand le spiral n'a pas de courbes, ou que ses courbes terminales ne sont pas rigoureusement théoriques (1405) .
1437. C'est en faisant une intelligente étude du sujet qu'on parviendra à une heureuse combinaison de ces différents effets ou éléments, qui ne laissera subsister dans les positions que des écarts rentrant dans
