CIRCONSTANCES , PAR LES MOTEURS ANIMÉS

201. Définition et mesure du travail journalier des moteurs animés. Les animaux diffèrent des moteurs uniquement soumis aux lois de la physique, en ce qu’ils ne peuvent agir d’une manière continue ; qu’ils sont susceptibles de se fatiguer au boutd’un certain temps d’exercice deleur force, et contraints de prendre un repos plus ou moins long. La quantité de travail Mécanique qu’ils peuvent livrer journellement , varie suivant le mode de eur emploi et selon les circonstances ; mais elle est , dans chaque cas , s nseeptible d’un maximum à égalité de fatigue journalière ; en un mot, il exi . ste une vitesse du point d’application, un effort et une durée de travail Oui sont les plus convenables pour l’effet utile (148).

-Nommons , en général , Y la vitesse moyenne (49) , en mètres , du point “ a PPhcation du moteur, ou le chemin censé décrit uniformément dans -naque seconde par son point d’application ; P l’effort moyen (75) , en ki- 6ram ®es, qu’il exerce dans le sens propre de ce chemin ;PX^ tm sera

'9 c « petit ouvrage, qui se vend au prix modique de I fr-, ne saurait être trop recoro- ’Uande aux personnes qui n’en ont point encore la connaissance, pour la foule des données E docu »>eiUs précieux qu’il contient sur les arts et les sciences d’application.

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( 85 ) la quantité de travail développée régulièrement par ce moteur dans^ chaque seconde ; et , si T est, également en secondes, la durée totale de l’action journalière, qui peut être continue ou coupée par des repos plus ou moins fréquents , nommés relais , haltes et dont la durée ne doit pas être comprise dans T , le travail mécanique correspondant développé par le moteur aura pour mesure

P X V X T = PVT kilogrammètres.

Le produit ainsi obtenu est ce qu’onnomme la quantité d’action journalière des animaux, parcequ’onsupposeimplicitement qu’elle peut être reproduite, de la même manière , pendant des semaines, des mois et même des années entières , sans qu’il en résulte un excès de fatigue qui compromette, à la longue, la santé des individus, et qui ne puisse être réparée par la nourriture, le repos ou le sommeil qui suit la cessation absolue du travail de chaque jour.

202. Considérations relatives à la fatigue journalière. Les moteurs animés peuvent être considérés, en eux-mêmes, comme des réservoirs de travail ou d’action susceptibles d’être épuisés plus ou moins rapidement , et qui ont besoin d’être entretenus et renouvelés fréquemment. Or le degré de fatigue éprouvé par de pareils moteurs, semble être directement proportionnel à^ la diminution de la quantité d’actiop intérieure qui est propre à chacun d’eux : c’est ce degré de fatigue qu’on paie réellement dans les divers travaux qui ne réclament ni une adresse , ni une intelligence particulières, et il est , en un mot, l’un des éléments essentiels du prix de la journée dans chaque pays. On voit donc que , pour l’industriel , le chef de fabrique, la question n’est pas de faire produire, chaque jour, aux hommes et aux animaux, la plus grande quantité de travail mécanique absolue, au risque de compromettre leur santé , mais bien d’utiliser de la manière la plus avantageuse possible , toute la part d’action intérieure que la nourriture et le repos rendent disponibles, ou, comme on l’a déjà dit en d’autres termes, la véritable question est de rendre le produit PYTkm un maximum à égalité de fatigue journalière.

Ces notions , qui pourraient paraître triviales si elles n’étaient souvent méconnues, même par les hommes les plus attachés aux intérêts matériels, ces notions montrent aussi que, quand il s’agit d’évaluer par des observations ou expériences directes , la quantité de travail de chaque espèce que peuvent livrer les divers animaux , il convient d’avoir égard au degré plus ou moins grand de fatigue qui en résulte , et notamment au temps pendant lequel le moteur serait capable de continuer un pareil exercice sans excéder ses forces et sanscompromettreultérieurementsa santé. Nous insistons d’autant plus sur cette remarque , qu’il est souvent arrivé à des expérimentateurs, d’ailleurs consciencieux, de donner des appréciations très-inexactes et exagérées dej’effet utile des animaux, faute d’avoir prolongé suffisamment la durée decnaque expérience, ou d’avoir pris pourbasesdes calculs , des travaux longtemps continués d’une manière uniforme.

20i. Conditions du Maximüm de travail. Le simple raisonnement fait sentir , comme nous l’avons vu ( 148 ), qu’il existe entre la vitesse V et l'effort P , une relation nécessaire, et qui est teiie que, quand l’un augmente de plus en plus, à partir de zéro, l’autre diminue constamment jusqu’à devenir complètement nulle ou insensible. Be savants géomètres ont cherché à la découvrir à priori , de manière à satisfaire aux données immédiates de l’expérience et à en déduire les conditions du maximum d’effet; mais les formules auxquelles ils sont parvenus et dans lesquelles ils n’ont pas d’ailleurs tenu compte de l’influence du temps et du degré de fatigue, conduisent à des résultats trop incertains pour qu’il soit utile de les rapporter ici. L’expérience est donc la seule chose qui doive être consultée relativement à la meilleure manière de tirer parti de la force disponible des animaux, ou de régler les rapports qu’il convient d’établir entre les

APPLICATIONS, etc.

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facteurs du produit PYT, pour le rendre un maximum à égalité defafio- Or ou ne sait presque rien de général à ce sujet, ou plutôt les résulte varient avec la nature et l’emploi particulier de chaque moteur lcll “ Ce qu’il y a de positif, c’est que les valeurs de la vitesse V de l’effort P et du temps T , ont des limites nécessaires et absolues qu’il n’est nas no sible aux animaux de dépasser, et dont s’écartent notablement les valeurs qui correspondent au maximum d’effet utile relatif à chaque cas AiDsi , par exemple, la limite de T paraît être de 18 heures nar'iour n„ le double de la durée ordinaire et la plus 'avantageuse du travail - J c’est à dire que , quelle que soit la petitesse de la tâche journalière exigée d’un moteur anime , il ne pourrait supporter, chaque jour, sans inconvénients graves pour sa santé, plus de 18 heures de veille ou de présence s!r les ateliers. Quant a la limite de l’effort, il varie entre le triple et le quintuiïe decekn qu, convient au m Cmm u m d’effet, selon les circonstances ou la duree plus ou moins prolongée de cet effort. Enfin, ia vitesse limite naratt varier aussi en raison de la durée totale du mouvement mpS pour l’homme entre quatre et six fois, pour le cheval, entre doSHt quinze fois la vitesse la plus convenable au travail 1

Du reste, entre ces limites extrêmes, les moteurs animés ont la faculté de fa.ie varier, pour ainsi dire arbitrairement, leur effort et leur vitesse pourvu que quand Lun augmente, l’autre diminue, et que si tous deux exceuent a la fois ! effort et ia vitesse les plus convenables, la durée T du travail journalier soit diminuée en conséquence, et proportionnellement d autant plus que le produit P¥, relatif à chaque seconde , est IniÏÏmî p us augmente. En effet , dans de pareilles circonstances, ia fatigue croît dune maniéré très-rapide, et nécessite de fréquents repos qui entraînent lies pertes de temps, et ne permettent pas au produit PYT d’atteindre sa

Cette faculté qu’on 1 les animaux de pouvoir accroître, jusqu’à un certain pomt, la quantité de travail P Y qu’ils livrent dans chaque seconde est

peuTtemnf? 6 dam hndus î rie ’ e , nce qu’elle permet d’épuiser, en très- [ ne f ’ a } ™ a Jeu r e partie de leur force musculaire disponible: mais d’nn „ \ P a ®. oubl!e f q«e 1 effet utile journalier PYT, qu’on pourra espérer

sera •**«« <le i"’»”

termittenf ^ h . erche ? sur . la force de l’homme, pensait que le mode inlement dans^f ‘ V ‘ ent d ' être I )arlé " et qui s’observe principe ticu5er«r Pt e batta P des pieux au mouton , présente des avantages pai'que sne’miff tSUS - CepÜb e d ’ un effet utile journalier plus considérable moinùpl i, “ r agissa!t avec continuité et sous des efforts ou des vitesses circomî^L \ qu ?. ,que ce mode d’opérer soit souvent nécessité par des nuanf i! a ■particulières où l’on tient à accélérer le travail tout en dimidu proêmf m bred r Sm °î eurs qi11 y sont àia fois appliqués, l’augmentation croire ni! J na , ier nen P araît P as moins d °uteuse. Il y a tout lieu de en exerçant eXem £f e 1 < j Ue les bomme s qui sont appliqués à une sonnette Par de fît u ” effort de kilogrammes, et dont le travail est interrompu que le, !!? ue , r ÇP os : développent un effet utile journalier bien moindre «lo°T"mn rS dG ° nS qui a â' issent avec un effort é 8' a l, au plus, à S ou G

Osrarnmat. . ° 1 U ‘ OsiMCiii, avuv uuvuuit Cjjdl , dU pi!

M H- h f ma!S avec une vdesse i il est vrai : plus grande. de s scierie' ’ ia/cnieuren chef de la marine, correspondant de l’Académie °nt e 6S ‘ a l’arsenal de Rochefort, des expériences très-suivies qui Serons fr! S q ue la quantité de travail journalière développée par des for- ■appant jusqu a 2560 coups avec des marteaux de 7 ti! ,065, mus

en avant, s’élevait à 67 000km environ ; résultat inférieur à celui que donne le sonneur, et qui tient, sans aucun doute, à la grande vitesse, à la grande force vive imprimées au marteau , ou plutôt à la grande quantité de travail développée à chaque coup et en un temps donné. En effet, dans des expériences avec le même marteau que les hommes faisaient tourner, d’arrière en avant , de manière à décrire la circonférence entière , la vitesse imprimée avant été plus grande encore , le nombre des coups, par jour , ne s’est élevé qu’à 1690 environ, et le travail à 6o 000km. Or il résulte d’autres observations de M. Hubert, que le travail augmente sensiblement à mesure que le poids du marteau diminue, et il pense que le marteau des cloutiers est celui qui permet le plus de travail journalier à égalité de fatigue. C’est qu’en effet, ici , l’action est plus continue et le travail par seconde moindre. On peut admettre , sans risque de se tromper , que , dans celte dernière circonstance comme dans celle du sciage dit de long , le travail journalier fourni par des hommes exercés, peut s’élever à 160000km au moins, c’est-àdire à pius du double du travail ci-dessus, sans qu’il en résulte un excès de fatigue.

200. Résultats des expériences relatives au travail mécanique des moteurs animés. Le résultat particulier que nous venons d’énoncer relativement au scieur de long , se trouve consigné dans le tableau ci-après , que nous avons emprunté àM. Navier ( Architecture hydraulique de Bélidor, nouvelle édit. pag. 594 et suiv.) , et auquel nous avons fait plusieurs additions propres à les compléter et à en étendre l’application à divers cas particuliers. Les nombreuses vérifications dont il a été l’objet , les fréquentes occasions que nous avons eues d’en appliquer les chiffres et de les comparer aux résultats immédiats de l’expérience , doivent les faire adopter avec une entière confiance. Néanmoins nous ferons remarquer avec ce savant ingénieur, que les données numériques de ce tableau, concernent uniquement les valeurs de la vitesse , de l’effort ou du temps qui paraissent les plus avantageux dans chaque cas spécial , et que les résultats ne doivent être regardés que comme des termes moyens susceptibles de s’écarter, en plus ou en moins, de r à | du travail effectif , selon l’âge , la vigueur des individus , leur genre de nourriture et le climat qu’ils habitent.

Il résulte d’ailleurs , de ce qui précède , que l’on peut , sans craindre une diminution sensible de l’effet utile journalier, faire varier de quelque chose la vitesse et l’effort indiqués au tableau , pourvu que leur produit ne soit pas trop changé , ou que la durée journalière du travail soit établie en conséquence ; car les grandeurs qui approchent de leur maximum , ne varient que d’une manière peu sensible pour des variations assez fortes des quantités dont elles dépendent, à peu près comme le font les ordonnées des sommets ou points les plus élevés des courbes et des surfaces par rapport aux abscisses qui leur cdrrespondent.

Enfin , il n’est pas inutile d’ajouter, pour l’intelligence des résultats insérés au tableau, que, 1° les efforts contenus dans la deuxième colonne de gauche, sont les efforts moyens et effectifs observés pendant le travail, 2° qu’il en est de même des vitesses moyennes de la troisième colonne , toutes les fois qu’il s’agit de travaux continus et sans aucune intermittence d’action , mais que , dans l’hypothèse contraire , ces vitesses peuvent se trouver réduites à la moitié environ des vitesses effectives , attendu qu’elles ont été obtenues en divisant le chemin décrit seulement pendant l’action, par la durée entière de chaque période comprenant , par exemple , une allée en charge et un retour à vide ; 5° enfin que , quand il s’agit simplement de poids élevés , les efforts , les vitesses et les quantités de travail sont mesurés sur la verticale, tandis que, dans le cas des machines , ns le sont sur la direction même du chemin circulaire ou rectiligne décrit par îe point de cette machine auquel le moteur est appliqué.

APPLICATIONS, etc.

Tableau des quantités de travail journalières que peuvent fournir tes moteurs animés dans différentes circonstances.