‹ Traite elementaire des machines (volume 2)Chapitre 5 sur 46 · PRÉFACE · texte numérisé non relu

PRÉFACE

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qui est nécessaire pour exécuter la Macliine représentée par ce dessin. ‘

Nous sommes convaincu de Futilité de ce travail; mais nous pensons que ce recueil ne peut être exécuté que par d’habiles Ingénieurs qui ont déjà fait construire les Machines avant de les décrire, et qu’il formerait seul un grand ouvrage, qui ne peut pas faire partie d’un Traité élémentaire des Machines.

Il ne serait pas moins important de préparer le porte-feuille des élèves artistes qui fréquentent les Ecoles d’Arls et Métiers; on le formerait principalement des dessins des Machines-outils, de celles qu’on emploie pour. la fabrication des étoffes de soie, de lin , de coton; on y comprendrait les instrumens d’horlogerie, de Géodésie, et cette Marnine ingénieuse, inventée par M. Vaucanson, pour faire la chaîne qui porte le nom de ce célèbre mécanicien. Mais on doit remarquer que ces inventions, toutes très ingénieuses , dont l’ensemble n’honore pas moins l’esprit humain, que la découverte des méthodes scientifiques, n’ont pas pour objet spécial l’emploi et l’économie des forces motrices. Le mérite d’une montre de notre célèbre Bréguel, par exemple , consiste dans la régularité du mouvement des aiguilles qui marquent le temps, mais on n’examine pas quelle est la force employée à tendre le ressort qui fait tourner ces aiguilles ; la mesure des quantités de mouvement transmis ou communiqué, est ^étrangère à l’objet du mécanisme; il en est de même de presque ■# ut< 's les MaeUnes-ou tils , dont le but principal est de produire «vec économie , un ouvrage plus parfait que celui qu’on obtiendrait du simple travail des mains. Au contraire, le mérite d’une Machine qui reçoit l’action d’un moteur, pour la transmettre à une résistance donnée, dépend essentiellement du rap-

S >or t entre la force dépensée et l’effet dynamique produit par cette bree.

L’expression algébrique dece rapport dans les diverses Machines, appartient à la Mécanique rationnelle des géomètres, et notre Traité dans lequel nous avons fait connaître la valeur numé-

rique de ce rapport, pour les Machines les plus usitées , peut être considéré comme une introduction nécessaire à l’étude de cette

science. De même qu’en Statique, on prépare i’esprit à saisir la généralité du principe des vitosses virtuelles, en appliquant ce

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principe à plusieurs Machines simples, de même l’étude des lois générales du mouvement sera beaucoup moins abstraite lorsqu’on aura observé l’application de ees luis dans un certain nombre de Machines. L’histoire des sciences nous apprend que ces Machines ont souvent été des instruments nouveaux, dont les inventeurs se sont servis pour trouver la vérité ou pour la démontrer. L’appareil d'Atwood lait voir comment la pesanteur agit sur les corps; le pendule donne une mesure exacte de cette force. La presse hydraulique de Pascal démontre la propriété des liquides, de transmettre en tous sens la pression qu’ils éprouvent en un point quelconque de leur masse. Le jeu du bélier hydraulique prouve que la transmission du mouvement d’un corps à un antre corps en repos, n’estpas instantanée; il rend sensible la durée de cette transmission.

La force vive, qui n’est qu’une expression numérique dans la Mécanique rationnelle, se manifeste dans les moteurs et les Machines, par des effets qui se mesurent, et que j’ai nommés dans ce Traité, effets dynamiques.

Le mécanicien ne compte que quatre moteurs applicables aux Machines : les animaux, l'eau, le vent et les combustibles. Le physicien ajoute à ces causes naturelles de mouvement, l’électricité, le magnétisme, la force d'affinité de l’eau pour l’air, et cette force dont l’action sur l’atmosphère se manifeste par les variations de la hauteur de la colonne de mercure dans un baromètre. Les sections du tube de ce baromètre étant de -2 5 millimètres carrés, et supposant que la colonne de mercure haute de 76 centimètres, ait augmenté en a 4 heures d’un centimètre la force qui produit cette ascension est capable d’élever un poids de 2,55 grammes à la hauteur d’un mètre; la même force sur un carré de 5 mètres de côté, est équivalente, eu s 4 heures, à a ,55 unités dynamiques, chacune du poids d’un mètre cube d’eau élevé à un mètre.

Quant à l’eau maintenue à l’état de gaz par le mélange avec l’air, elle ne devient force motrice, que lorsqu’elle reprend son état liquide, pour tomber en pluie.

A Paris, la couche d’eau qui tombe en uneannée,a 53 centimètres d’épaisseur; ce qui donne dans le même temps 55 mètres cubes d’eau par are de 100 mètres carrés, et *707 par arpent des eaux '• et forêts. ♦

Multipliant le poids du volume d’eau par la hauteur du reser-

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voir des eaux pluviales*au-dessus du sol, le produit est la mesure de l’effet dynamique de ces eaux.

Ces deux exemples font voir combien il est important de rapporter tous les mouvemens à uu effet dynamique simple, tel qu’un poids élevé à une hauteur déterminée, et de prendre cet effet pour î’uuité de comparaison des fortes motrices, ou des Machines qui sont elles-mêmes des moteurssecondaires. Nousavons nommé dans ce Traité, unité dynamique, la force capable d’élever le poids d’un mètre cube d’eau à la hauteur d’un mètre, et nous nous sommes servi de cette unité pour exprimer les forces motrices appliquées aux Machines, et les effets dynamiques transmis par ces Machines à une résistance donnée.

RAPPORT fait à V Institut par M. Carnot, séance du 4 mars 1811.

La Classe m’a chargé de faire un rapport sur l’Ouvrage imprimé de M. HacheUe, qui a pour titre : Traité élémentaire des Machines (1" édition).

Le but que s’est proposé M. Hachette, a été de faire connaître

K r une description exacte , et par l’analyse de leurs propriétés, 1 principales Machines inventées jusqu’à ce jour, en se bornant néanmoins à celles qui ont pour objet l’économie des forces.

L’auteur développe, par un grand nombre de planches fort soignées, la construction de chaque Machine, et il y joint le discours explicatif pour en donner une parfaite intelligqpce ; il évalue ensuite les effets de cette Machine, et il en discute, tant par la théorie que par l’expérience, les avantages et les défauts.

L’Ouvrage est divisé en trois chapitres. Dans le premier, l’auteur considère successivement le mode d’action propre à chacun des quatre agens principaux , auxquels sc réduisent tous ceux qui existent dans la nature. Ce sont les animaux, l’eau, le vent et les combustibles.

Le second traite de la théorie des engrenages dans toute son étendue.

Le troisième enfin est consacré à l’examen particulier des Machines employées dans les diverses branches de l’Architecture.

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L’objet de toute Machine est de modTfier l’action d’un moteur donné, suivant le but qu’on se propose. Celle Machine peut inodilier l’action du moteur ou relativement à sa direction , ou relativement à sa quotité. Les différentes directions que la Machine l’ait prendre à l’action du moteur, dépendent de la liaison que la forme même de la Machine établit entre les corps, et se rapportent aux mouvemens purement géométriques, dont la théorie complète serait si importante. L’Auteur donne, dans sa première planche, le tableau de ces mouvemens géométriques les plus usités dans l’emploi des Machines. Ce tableau et son explication, sont le résumé d’un ouvrage plus étendu, déjà

{ mblié en 1808, en commun avec MM. Lanzet Bétancourt, sous e nom iV lissai sur la composition des Machines.

Quant aux modifications que toute Machine fait éprouver h l’action du moteur sous le rapport de sa quotité, en la transmettant aux mobiles qui doivent le recevoir, elles sont du domaine de la Mécanique proprement dite, et l’objet spécial du nouvel Ouvrage de M. Hachette.

On considère les Machines, soit dans l’état de repos, soit dans l’état de mouvement, ce qui divise la Mécanique proprement dite, dont nous venons de parler, en deux parties : la Statique et la Dynamique.

En. établissant sur le principe de la conservation des forces vives, la théorie des Machines en mouvement, tout ce qni sc rapporte à la quotité des forces est indépendant de la configuration des Machines, tandis qu’au contraire tout ce qui tient à la direction de ces mêmes forces dépend uniquement de la liaison qu’établit cette même configuration entre les mobiles qui lui sont appliqués; ce qui sépare naturellement, et conformément au plan qu’a suivi l’Auteur, la théorie des Machines en deux parties très distinctes, l’une ayant pour objet les seules directions des forces, et l’autre leur seule quotité.

Je pense qu’on doit savoir gré à M. Hachette d’avoir adopté une marcne qni aplanit beaucoup de difficultés dans la pratique, et d’être entré sur chaque objet dans des détails suifisans, pour rendre accessible aux hommes d’art , une science qui est indispensable pour eux, et intéressante pour tout le monde.

Diqitiïed by Ciooole

TABLE DES MATIÈRES

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