CHAINE

Hauteur du grain, y compris la tige et

à grains ou C

paîeuottes. |

Des effets dynamiques du chapelet vertical.

38. On lit dans la Notice jointe à cette description, que le chapelet vertical, dont on vient de donner les dimensions, étant mu par quatre hommes, il clevait par heure aooo pieds cubes (68,55 mètres cubes) d’eap à la hauteur de 16 pieds j (5,3 mètres); ce qui revient à élever 363, 3i 5 mètres cubes d’eau à la hauteur d’un mètre. D’où il suit que chaque homme élèverait en 1 heure 90,85 mètres cubes d’eau à la hauteur d’un mètre. D’après les observations que nous avons rapportées dans les articles précédens, et en comparant ce dernier résultat à la force journalière de l’homme (voyez le résumé page 54), on peut croire que l’auteur de la Notice a été induit en erreur. En supposant qu’à chaque tour de manivelle , il se développe 1,4 mètre de chaîne sur l’hérisson, et que la manivelle fasse a5 révolutions par minute, ce qui est assez d’accord avec l’expérience , la vitesse de chaque grain par minute est de 35 mètres.

5ij. M. Perronnet rapporte une expérience qu’il a {aite sur un chapelet

vertical, lorsqu’on a construit le pont d’Orléans (voyez scs œuvres, page 19); il dit avoir observé que douze hommes , divisés en trois relais, élevaient en j 4 heures, à la hauteur de i5 pieds (4,87) , 5oo pieds cubes (»7 ,i 4 mètres cubes) d’eau; mais il pense qu’on ne peut obtenir cette quantité d’eau que ]>ar un travail extraordinaire, et il propose de la réduire d’un sixième. D’après cette réduction, le produit du travail journalier de l’homme serait exprimé par i3g ( métrés cubes d'eau , élevés à la hauteur d'un mètre), nombre qui est encore, d’après les expériences sur la force de l’homme , trop considérable.

M. Pcrronncl ayant aussi employé des vis d'Archimède pour la construction du même pout, il a observé que deux hommes élevaient en une heure, à 3 pieds ± (i,i 37 mètres), 5-to pieds cubes (18, 5» mètres cubes). D’après cette observation, le produit de la vis serait exprimé par io5 , la force du moteur (pour un travail effectif de 10 heures sur *4) étant 1 1 1 ; mais comme il ajoute que les hommes se fatiguaient au-delà de leurs forces , il suit que le nombre io5 est trop considérable , et qu’il est plus exact de prendre , pour le rapport de la force utilisée par la vis , à la force employée à mouvoir cette vis, celui de 0,74 à 1, qui résulta des expériences rapportées article a55, chapitre I", page i44.

On est souvent dans la nécessité de substituer au chapelet vertical le chapelet incliné dont nous allons donner la description , soit pour éviter la construction d’un pont de service, ou pour transmettre aux manivelles «le ce dernier chapelet, le mouvement de l’arbre d’une roue, qui reçoit directement l’action d’un moteur tel que l’eau.

Du chapelet incliné.

4o. La partie principale du chnpelet incliné est une bnse composée de trois madriers assemblés carrément, et formant une boite, dont le fond est un plan incliné; une chaîne sans On roule sur deux lanternes placées aux deux extrémités de la base, et des palettes fixées aux chaînons obligent l’eau à s’élever dans la buse. Les palettes, qui ont la forme de parallélipipéde8 rectangles, glissent en s’appuyant sur le plan incliné de la buse , de manière que la plus grande face de chaque palette soit perpendiculaire à ce plan iucliné. Lorsque la chaîne est tirée par les grilles de la lanterne, dans la direction de la buse, deux palettes consécutives comprennent Un volume d’eau qui est terminé par un plan horizontal; d’où il suit que ce volume est d’autant plus grand que le chapelet est plus incliné. La hauteur II , à laquelle doit s’élever l’eau, et la longueur

' 5*6 * Tiun'É :

L de la buse étant donnés, — est le sinus de la plus petite inclinaison

qu'on puisse donner au chapelet. La hauteur H étant donnée, on peut diminuer l’inclinaison du chapelet en augmentant sa longueur L, mais alors on augmente le nombre des palettes dont la distance ne Tarie pas; et comme on peut perdre eu force, par le frottement de ecs palette» sur le fond incliné de la buse , pins qu'on ne gagne par la diminution d inclinaison du chapelet , la langueur du chapelet a une limite qu'oane peut déterminer que par l’expérience.

Expériences sur tes effets dynamiques des chapelets inclinés.

4 i. M. Perronnct ( page 1 8 de son grand ouvrage) a Lit usage d’un chapclct incliné, qui élevait cil une heure, 1998 pieds cubes d’eau, » la hauteur de îa pieds, ou 33976 pieds cubes d’eau, à la hauteur de a pied. .

L’eau d’une rivière frappait les ailes d'une roue à aubes, et le motlv*' ment de l’arbre de celte roue était communiqué à la. manivelle du chapelet. Chaque aube de la roue avait 4 pieds i de largeur, et plongeait dans l’eau d'un pied i, eu sorte que la surface de la partie de l’aube qui plongeait dans l'eau était de 5,6 pieds carrés. La vitesse du courant, qui était de 9 pieds par seconde, était due à une chute d’environ 1,56 pied; d’où il suit que la force, appliquée pendant une seconde àu ne aube, a pou» expression (art. 12G et 146, cliap. !•'), 9 pieds x (6,6 pied» carrés) x (t ,35 pied) ou 68 pieds cubes d'eau, tombant de la hauteur de 1 pied) et comme la force transmise par l’arbre de la roue n’est estimée que le tiers (art. 164, chap. I", page 9 5 ) de le force motrice appliquée à l’aube, rtlc a pour expression , a 3 pieds cubes d’eau élevés en 1 seconde à 1 pied , ou 81600 pieds cubes d’eau élevés en 1 heure à 1 piad. Ce rapport du produit de la Machine à la force qui lui est appliquée, est donc égal à celui de 33976 à 81600, ou environ de 29 à ioo.

On fait encore mention, dans l'ouvrage de M. Perronnct, de deux autres chapelets inclinés, mus par des chevaux, dont le produit, compare à la force motrice, a été beaucoup plus grand. D'après les observations rapportées par cet ingénieur, ils élevaient, en 24 heures, 117720 pieds cubes d'eau à la hauteur de i 5 pieds, ou 1766800 pied» cubes d’eau à la hauteur d’uu piral. Ces chapelets étaient mu» par 56 chevaux distribués en plusieurs relais ; or, la force de ces chevaux est équivalente à telle de 7 x 36 ou s 5 s manoeuvras; dîoù il suit que la

DES MACHINES. 34 èj '

force journalière de l'homme appliqué au chapelet -incliné, est de 7007 pieds cubes d’eau élevés à un pied. On a oatimé cette force , lorsqu’elle est appliquée à la manivelle d’un treuil, d’environ dix mille pieds cubes d’eau élevés à un mètre (voyez urt. 80, chap. 1 «, |>agc 54).

Description du chapelet incliné (pl. 9, cbap. III).

4 a. Après avoir failles projections horizontale et verticale du chapelet entier, il faut supposer qu’on a divisé ce dessin en deux parties (fig. la, sa) et (fig. îi, 26), dont l’une est relative à la tête du chapelet et l'autre à la queue ; on a réuni sur une seule planche (9, cliap, 5 ), ces deux parties qui> quoique séparées, doivent être considérées comme tenant aux mêmes [dans de projections.

De la tête du chapelet (fig. ta, sa).

La buse ABCD se coude en BD, et Pean arrivée à la hauteur des points B et D, s’écoule par le déversoir BDEP (fig. aa).

Pour soutenir la chaîne sans fin, lorsqu’elle n’est pas tendue, on fixe, au-dessus de la buse et parallèlement à cette buse , une coulisse KG 1 H (fig. aa); la coulisse et la buse sont unies entre elles par une suite de pièces de bois jumelles telles que MNM'N', traversées par une troisième pièce de bois dont on voit le tenon en O ; la coulisse est posée sur ces traverses.

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L’arbre en fer LL de la lanterne roule sur deux supports en cuivre ahcd (fig. ia) fixés aux pièces de bois inclinées PQRS (fig. ia), PQ (fig. aa); ces pièces de bois sont assemblées à tenons et à mortaises sur une autre pièce efghklmn (fig. aa), efgkfàk (fig. ia), et une moisc opqr (fig. aa) la fixe sur la paroi verticale de la buse. Chaque pièce de cuivre abcé (fig. aa) , en glissant dans une rainure , éloigne ou rapproche les axes de rotation des deux lanternes ; ce mouvement de l’un des axes a pour objet d’augmenter ou de diminuer , à volonté, la tension de la chaîne.

Les figures 5 a, ta, 5 a (dans l’angle inferieur à droite, du cadre de la pl. 9), sont les plan, élévation et profil du support en cuivre de l’arbre de la lanterne; Il (fig. ta) est l’ouverture daus laquelle l’arbre de la lanterne tourne ; cette pièce de cuivre est taillée en dents, et on la file sur la pièce de bois PQRS (fig. ia) au moyen d’une tringle en 1 er ou en suivie, percée de trous t, t, f (fig. ja) d’une ouverture telle, que deux

•lents de la pièce de cuivre puissent s’y loger. Cette tringle tourne autour d’un boulon a; lorsqu’elle est en place, et que l’extrémité 0 est en a 1 , elle est traversée par un second boulon a' ; des clavettes, qui passent à travers les tètes des boulons a, a', fixent les pivots en cuivre de l’arbre de la lanterne.

De la queue du chapelet (fig. 1 h, a b).

L’extrémité de la buse se projette (fig. 1 b, a b) en ABCD; GKIH (fig. a b) est la projection de l’extrémité de la coulisse; mm'n'n est la projection de deux pièces de bois jumelles qui unissent la buse et l’extrémité de la coulisse; deux autres pièces de bois jumelles MiNM'N', assemblées aux parois verticales de la buse, supportent l’arbre L' de la seconde lanterne. Chacune de ces pièces de bois est entaillée suivant la figure s/SvJ 1 , dans laquelle se loge la pièce de métal, sur laquelle l’arbre de la lanterne roule. Lorsque la Innlcrue est en place, on assemble une pièce de bofs l’Q ( fig. i b, a b ), à tenons et mortaises, sur les jumelles MISM'iV, mnm'ri et sur la coulisse GK. 1 I 1 , et l’on fixe la pièce de métal dans laquelle l’arbre tourne, par deux petites planchettes «'£V'j0", qui remplissent l’intervalle compris entre cette pièce de métal et l’extrémité du tenon de la pièce de bois PQ.

La figure 5 b est une coupe faite sur la ligne XY (fig. ah); efgh gst la section droite de la buse, et tfftfh! celle de la coulisse, fh /"h” est la plus grande face de la palette ; T est le profil d’un chaînon.

La figure 46 ( détail d’un chaînon ) fait voir comment la pulctte pi est traversée par le chaînon rq. Deux chaînons consécutifs s’assemblent à tenon et mortaise, et roulent autour des boulons de fer st, s't ces boulons traversent le tenon et la mortaise; et afin que le bois qui forme le chaînon ne soit pas détérioré par le frottement du boulon, on le garnit de tôle de fer.

De la Machine à curer ( de Venise ) ( pl. 6, chnp. III ).

43 . Une poutre verticale AD (pl. 6, fig. 1) est armée à sa partie inférieure d’une ferrure plate, servant de pelle destinée à être enfoncée dans le terrain, à la profondeur de i 5 à 18 décimètres. A la jonction de la poutre et de la pelle est un axe horizontal en fer D, autour duquel tourne une caisse ou cuillère EDF, destinée à ramasser les matières qn’on veut extraire du fond d’un port ou d’un canal. Cette caisse est une por-

DES MACHINE8. 54f)

lion de cylindre qui tourne autour de l’axe de rotation D; elle est ouverte vers le cdté DF; lorsque les points F et C sont réunis, la pelle BC la ferme exactement.

Pour curer, on enfonce verticalement la poutre AD et la pelle BC, en tenant la cuillère ouverte; lorsqu’elle est suffisamment enfoncée, on ferme la cuillère, on la soulève au-dessus du niveau de l’eau; un bateau vient *e placer au-dessous de la cuillère, et reçoit les matières dont celte cuillère est chargée.

La Machine à cnrer est mue par des hommes placés sur le pont d’un bateau XY (fig. 1 ); elle remplit deux objets , l’un d’enfoncer et de soulever la poutre terminée en pelle , «l'autre d’ouvrir et de fermer la cuillère. On produit le premier cflèt au moyen d’un grand levier GH, qui tourne sur un axe fixe », et dont chaque branche a 6 mètres { de longueur. A l’extrémité H de ce levier est attachée la poutre HBC, qui tourne sur un axe horizontal H ; a l’autre extrémité G est un écrou LM, supporté par deux tourillons projetés en N (fig. 1 et fig. 6), dont les points d’appui sont sur le levier. Une vis Kl (fig. i ) traverse l’écrou LM; l’extrémité inférieure de celte vis passe dans un collet, mobile sur deux tourillons M', qui sont parallèles à ceux de l’écrou , et dont les points d’appui sont fixés au pont XY. line boule se visse sur l’extrémité de l’axe de lu vis , et empêche celte vis de sortir du collet mobile. Un levier horizontal a /3 traverse la vis IN' en K , et les hommes appliqués à ce levier , haussent et baissent 1a pelle BC.

Ou fait tourner la cuillère sur sou axe D , au moyen d’un levier DO de 5 à 6 mètres de longueur. A l’extrémité de ce levier est une poulie O , dans laquelle passe une cordc qui est attachée en P au grand levier GH, et qui s’enveloppe sur le cylindre d’un cabestan ST, placé sur le pont XY. Ce grand levier étant fixe, et la corde POP' étant tirée de la poulie O vers le cabestan, il est évident que la cuillère doit se fermer. Pour l’ouvrir, on attache à un crochet E, placé a I extrémité de la cuillère, une poulie mouflée, dont la chape R est fixée en Q au grand levier. La corde de cette poulie mouflée, en s’enveloppant sur le cylindre du cabestan ST, ouvre la cuillère; elle est dirigée dans son mouvement par des poulies ou rouleaux de renvoi a, b, c.

Aux quatre coins du ponton , on place des pieux uu' dont les extrémités sont ferrées , et qu’on enfonce au moyen de treuils V dans le terrain un peu amolli par les eaux. Ces pieux fixent le ponton sur lequel les hommes sont placés pour mettre la machine en jeu.