II') - — 5- = — «-COS
,,.,. <r«» tr, .9 r(R-f,). ..
(6) '-M+^ë;™-^ aE.<, C^ 0099 ''
d'où
" a = s — - (in- i ô sinG -f- M cosO -h N sin0) ;
» 2 Ee K 2 n
du* ., ,
et, comme on a u = o, -^ = o, pour = o, il vient
au
(I2) "• =Ei !iir 1 * (9) '
en posant, pour simplifier,
(i3 ) ? (0) = i — cosô -h - sinô.
Le maximum de cette fonction correspond à la valeur de
donnée par
(M) tang0 = -;p
soit environ 6= i4i°.
Pour bien nous rendre compte de la manière dont varie la fonction 9, nous avons formé le tableau suivant :
Le rayon vecteur v' du profil extérieur du segment élani
r' = R (i + «,)4-o l = R + (R-,- c )ff | ,
sa valeur moyenne esi
(iS) R l = lfV^ R + f' R "<
Soil S6 la variation éprouvée par par suite de la déformation; en négligeant les variations de longueur des éléments de la fibre moyenne dues aux composantes longitudinales, il faut exprimer que ds ne change pas de longueur ou que
(1 -h K tt )d9 = rf(Ô -+-£&),
d'où
= f « <fl.
Pour que les deux extrémités du segment se joignent, après la mise en place, il faut que l'angle au centre qu'elles déterminent soit égal au double de SQ pour 6 = 7r, aux termes près du second ordre. En appelant 21 cet angle, on a
^ ,n 3 7Tr(R — Pj
Pour que l'on puisse introduire le segment dans le cylindre
sans danger de rupture, il faut que le maximum de
soit au plus égal à la limite d'élasticité que nous désignerons par F, ou, en vertu de la formule (n')> q°e
E ".(ïfV-R^r)< r '>
d'où
ou, comme — -= est une petite Iraction, 2 E r
v /"F" M ïï<V / IH'
Pour l'acier, on a
E = 2.io'% r' = 70.10%
d'où
Pour la fonte
d'où
La limite supérieure de la pression que l'on pourra exercer sur le cylindre s'obtiendra en supposant dans l'équation (5')
ce qui donne
[lE /2Ë\
Cette limite correspond à 4 kB > 2 7 P ar centimètre carre pour l'acier et à o k %2o5 pour la fonte.
Dans certaines machines locomotives de la Compagnie des chemins de fer de Paris-Lyon-Méditerranée, on a
R = o m ,2io, *' = o m ,oo75.
Les segments sont en acier; mais, au lieu d'affecter la forme à laquelle nous sommes parvenu, ils sont circulaires. Supposons néanmoins que notre théorie leur soit applicable en considérant le rayon du cercle extérieur primitif comme étant égal au rayon moyen R t donné par la formule (i5); R, — R varie avec les segments entre o,oo5 et 0,0075; supposons que celte différence soit égale à o ro ,oo6; les équations (i5), (5), (16) donnent
r=3o k *.io\ />= i,32X io<, / = 5°i7'3i",
et Ton a ^ = 0,0357, chiffre inférieur à la limite obtenue plus
haut.
L'équation (12) devient, eu égard à la formule (i5),
r,8i ' R r(R-P.)R - 2 ( R '- R > R » ttm
et, dans le cas actuel,
R ét = 0,004 <p(0).
D'après le tableau qui donne les valeurs de <p(0) correspondait à des angles croissant de 10 en 10 degrés à partir de zéro, nous avons formé le suivant, en prenant le millimètre pour longueur :
R««fl
ft
Ro««
6,OÔ2