LIVRE IV

chine, s’abaisse au-dessous de ceUe dernière quantité de travail : T,„ est toujours au moins égal à T„, et même lui est toujours supérieur, puisqu’on ne peut jamais réduire T/- à zéro. On reconnaît par là combien est grande l’erreur de ceux qui cherchent ce ([u’oii nomme le mouvement perpéhiel; car l’objet qu’ils se proposent, c’est précisément de trouver une machine à l’aide .de laquelle on puisse produire du travail utile sans dépense de travail moteur, ou au moins, produire une quantité de travail utile plus grande que la quantité de travail moteur employée.

Si nous nous reportons à la division que nous avons faite des machines en deux grandes classes (§ 400), nous verrons que dans les machines de la seconde classe, le travail résistant se réduit presque uniquement à IV : le travail utile T,< est pour ainsi dire nul, parce que l’ouvrage auquel la machine est employée n’occasionne par lui-même qu’une résistance insignifiante. Dans ce cas, en diminuant ï/- par les divers moyens connus, on peut parvenir à faire une grande ({uantité d’ouvrage avec une faible dépense de travail moteur. On en a un exemple dans les machines qui servent à filer le coton ou la laine : avec une quantité de travail moteur assez petite, on entretient le mouvement d’un nombre considérable de broches, dont chacune produit un (il. Mais il faut bien se garder de confondre l’ouvrage que peut produire une machine, avec le travail nécessaire à la production

de cei ouvrage.

§ 201). machines motricess machines outils. — Dans une machine complète, on doit distinguer trois parties distinctes, siivoir : l" la partie (|ui est destinée à recevoir le travail moteur, sur laquelle agissent directement les forces mouvantes; S** la partie qui est destinée à produire le travail utile, sur laquelle agissent directement les résistances utiles; 3" enfin la partie intermédiaire, qui est destinée à relier les deux premières l’une à l’autre. On s’en fera une idée nette en pensant à un moulin à eau, dans lequel une roue hydraulique fait marcher une meule : la roue hydraulique constitue la première partie; la meule forme la seconde; et la. troisième se compose des arbres et des roues dentées, par rinterinédiairc desquels le mouvement de la roue

TIlfiOKlK DU .MOi:VK.MEM ÜKS MACHINES. «V20

SC Inmsmel à la meule. La première partie, celle qui reçoil le travail moteur, est désignée spécialement sous le nom de machine motrice; elle varie de forme suivant la manière dont le travail moteur se produit : les roues hydrauliques, l’appareil extérieur des moulins à veut et les machines à vapeur en fournissent des exeni- [►les. La seconde partie, celle qui produit le travail utile, se nomme machine outil; elle varie égaleihent d’après la nature du travail auquel elle est destinée.

Toutes les considérations développées précédemment, relativement à la transmission du travail dans les machines , peuvent être appliquées à une machine motrice, ou à une machine outil, considérée isolément; et de même on peut les appliquer à l’ensemble des mécanismes qui servent à faire communiquer l’une avec l’autre, ou bien encore à une portion quelconque de ces mécanismes. 11 est aisé de voir que les machines outils seules peuvent rentrer dans la seconde :<les deux classes de machines qui ont été indiquées plus haut (§ i200) : les machines motrices,, et les parties de machines qui servent à relier les machines motrices aux machines outils, font nécessairement partie de la première classe.

Les machines motrices ont été imaginées pour remplacer l’action de l’homme et des animaux sur les machines. La force (1) de ces machines se mesure par la quantité de travail qu’elles peuvent clîectuer dans un temps donné. Pour pouvoir évaluer

(1) I.c mol force est eiiipluyé ici avec une ucceplioii dirtcrenle de celle qui lui a été attribuée dans tout ce qui précède; il doit être regardé coimiic sigiiiliant capacité de travail. 11 est cerlainemeiit fâcheux d’employer ainsi le même mot pour désigner deux choses essentiellement différentes, mais il serait dinicile de changer cette manière de parler qui est consacrée par l’usage. D’ailleurs, il n’y a pas à craindre que l’on confonde jamais une force, qui s'évalue en kilogrammes, avec la force d’une machine, qui s’évalue eu chevaux-vapeur. La manière dont le mot force se trouve introduit dans une phrase indi<{ue toujours sunisamment à laquelle de ces deux acceptions il se rapporte.

Le mot force se trouve encore dans l’expression force vive, que nous avons fréquemment employée; mais on ne doit dans ce cas lui attribuer aucune signilication particulière. 11 ne fait que constituer une partie du mot ooinplexc force rirent dont le sens est parfaitement délini.

di

celle force en nombre, on a besoin de faire choix d’une unilt* parliculière. L’unilé qui esl généralement adoptée pour cela porte le nom de cheval-vapeur, ou simplement de cheval : elle correspond à une production de 75 kilogram mètres de travail (§ 118) en une seconde de temps.

^ !270. Mloyenui de régulariser le monrement d’une machine.

— Lorsqu’une machine est destinée à marcher pendant un temps un peu long, il est généralement très-important que son mouvement soit uniforme, ou au moins ne s’écarte pas beaucoup de l’uniformité. Cela est utile notamment pour que le travail moteur se transmette convenablement aux machines motrices, et aussi pour que les machines outils elfectuent régulièrement le travail auquel elles sont employées. Pour obtenir celle régularité du mouvement d’une machine, on a recours à deux moyens différents que nous allons indiquer.

Si le travail m^^r se développe d’une manière intermittente, ou bien si, en se développant d’une manière continue, il est tantôt plus grand, tantôt plus petit, pour un même . intervalle de temps, il est clair qu’il doit en résulter des variations dans le mouvement de la machine. De même, l’intermittence ou les changements périodiques d’intensité du travail utile doivent également faire varier la rapidité du mouvement. Mais nous savons que l’excès du travail moteur sur le travail résistant, ou inversement du travail résistant sur le travail moteur, détermine dans la machine une augmentation ou une diminution de force vive, qui a pour valeur le double de cet excès. On voit donc que, pour un même excès de l’un des deux travaux sur l’autre, les variations de vitesse des diverses parties de la machine seront d’autant plus faibles, que cette machine aura une plus grande masse; et, si Ton considère en particulier un arbre tournant faisant piirtie de la machine, les variations de la vitesse angulaire de cet arbre seront d’autant moindres que son .moment d’inertie sera plus grand : pour augmenter ce moment d’inertie, et par conséquent pour diminuer les variations de vitesse que l’arbre éprouve successivement, on lui adapte une grande roue massive, nommée volmt.

TllKOKlE DU MOUVEMENT DES MACHINES. m

A l’aide d’ua volant adapté à l’un des arbres d’une machine, on atténue autant qu’on veut les augmentations et diminutions de vitesse, occasionnées par les excès alternatifs des travaux moteur et résistant l’un sur l’autre ; mais il n’en résulte pas que le mouvement de la machine, considéré dans son ensemble, et abstraction faite des variations périodiques qu’il présente, ne puisse pas s’accélérer peu à peu, de manière à atteindre une rapidité excessive au bout d’un temps assez long, ou bien qu’il ne puisse pas se ralentir progressivement, de manière que la machine finisse par s’arrêter tout à fait. Pour que le mouvement d’une machine s’etîectue avec une vitesse moyenne qui reste toujours la même, il faut que la valeur moyenne du travail moteur soit égale à la valeur moyenne du travail résistant, pendant un nombre quelconque des périodes dont se compose le mouvement de la machine. On parvient à établir cette égalité des travaux moteur et résistant, considérés en moyenne pendant un temps plus ou moins long, en employant des appareils dits régitlateurs, parmi lesquels on peut citer, comme type, le régulateur à force centrifuge. Ces appareils, changeant de forme suivant que la machine marche plus ou moins vile, agissent par cela même sur des organes spéciaux, à l’aide desquels ils augmentent ou diminuent le travail moteur, de manière à le mettre toujours en rapport avec la grandeur du travail résistant à vaincre.

Ainsi les régulateurs servent à conserver à la vitesse de la machine une valeur moyenne qui soit toujoui’s la môme ; et les volants sont destinés à empêcher que la vitesse de la machine ne s’écarte Irop de celle vitesse moyenne, soit en plus, soit en moins, suivant que le travail moteur est momentanément plus grand ou plus petit (jue le travail résistant correspondant.