CHAPITRE PREMIER

DES MOTEVRS APPLICABLES AUX MAdlIXES.

Nous examinerons successivemei^ ces moteurs dans l’ordre suivant : animaux, eau, air, chaleur.

’ , Des Moteurs animés.

38. Les moteurs animés qu’on emploie le plus souvent sont l’homme , le chev^|& le bœuf; ce dernier sert principalement pour les travaux agricoI^fP

Il y a deux manières de les employer : l’une consiste à les faire marcher avec ou sans charge; l’antre à let attacher à une partie de Machine, sur laquelle ils tirent ou pressent. Le tirage ou la tension due à la pression se transmet à une autre partie de la même Machine qui communique avec la résistance. , r. ,

Oii appello^chbn journalière du travail journalier d’un moteur animé, celui qui se lait en un jour de vingt-quatre heures. La durée du travail effectif n’est que d'une partie du jour; lé reste est employé ou à reprendre haleine , ou pour les repas , ou pour le sommeil.

La conservation des animaux dépend principalement de la régularité et de la modération du travail journ.alier. Quelle que soit la Machine qu’ils font mouvoir, se travail doit être réglé de tnaiiièfe à ne consommer que l’ftction naturelle et propre à chaque moteuf animé. La-limite de cette action est indiquée par la fatigue que le moteur éprouve , et qu’on peut appeler fatigue journalière^

3p. Ôn a déjà vu comment on pouvait comparer entre eux les divers agens mécaniques (art. a5) ; mais on n’a aucun moyen de mesurer les forces vitales des moteurs animés, ni la loi de décroissement de ces forces, suivant le genre et la durée du travail. Néanmoins, l’expérience apprend qu’à fatigue égale, et dans un temps donné , par exemple , dans le jour de *4 heures, certains effets du même moteur gnimé sont trèfrdifférens. En voici des exemples rapportés par Cioulomb : y

Ln homrae qui voyage sans autre charge que ses '\èteinens, parcourt Jacflenient dans sa joumt*e 5o kiioinètres ( ou la i lieues de posïe)-en plaine. Si le même homme marche en plaine, avec une charge de-58 kilogrammes, il peut, suivant Couloinh, parcourir en un jour. iG kilonxétrcs. Uan.s le premier cas, l’effet produit est le transport d’un homme à une distance donnée du lieuide départ; cet effet est exprimé par le poids’ de 1 homme multiplié par le chemin qu’il a fait. En supposant ce poids de , le premier effet sera x 5o‘^"*" , ou 35oo. Le second effet étant (7o-f-58)'‘“’‘' X i6^'~ , ou ao48. ifsera au premier dans le rapport de Jü48 à 35oo, ou de 58 à loo.

Ln soldat, dans les marches ordinaires, parcourt à peu pf¥s iG kilométrés par jour, et ne porte que i8 à ao kilogrammes. L’effet produit n’est doiic, danscecas,que(70-H-aof‘**«X iG”''-, ou i44o ,. environ les quatre dixièmes du premièr effet.

40. Il ne faut pas confondre les effets de transport av^^ effets mécaniques (art. a4), qui ont pour élémens la tension et IjSR^sse du point d application de la tension. L’action vitale par laquelle un homme chargé ou non chargé sq transporte d’tiif lieu dans un mitre, est un phénomène compliqué, qui n a pas été analysé. On sait seulement qu’iine pression musculaire s exerce contre le sol à l’extrémité du pied fixe, tandis que le pied mobile est porté en avant par une tension musculaire. Le poids de ta masse transportée, et le chemin que le centre«lc gravité de cette masse a parcouru, sont connus; mais on ignore quel effort l’homme fait k chaque pas, dan* la direction de son chemin. En multipliant cet effort, s il était connu, parla longueur du pas, le produit serait la valeur dynamique du moteur animé, pendant la durée du pas.

La quantité d’action journalière d’un -moteur animé se tlivlse donc en deux parties : 1 une, qui se détruit sur des obstacles fixes A sur le moteur méme;l autre,qui résulte,d’une tension appréciable en nombres. A fatigue égale, cette dernière partie de l'action journalière est très-variable; elle dépend de I intensité et de la durée de la tension, et de la manière dont les organes sont affectés par cette tension.

41. On a vu (art. a6)que la tension ou l'effort d’un moteur quelconque, aiiimé ou inanimé, capable de vaincre une résistance déterminée, est un élément (fe la valeur dynamique de ce moteur : le moyeh général de tléteriiriner cette tension consiste à la mettre en équilibre aveé un pouls , par 1 intermédiaire d’un levier, ou directement avec un ressort qui a été comprimé par un poids connu. Ce ressort, et l’aiguille mobile qui in-

DES MACniNES. Si

(tique sa tensio^ constituent l'instrument que l’on nomme dans le commerce peson.à ressort. 11 sufBra do décrire le peson Réomer, d’ailleurs le plus remarquable par le grand nombre d’applications utiles dont il est susceptible; il est connu sous le nom de dynamomètre.

Peson Régnier (*).

/|a. I>a partie principale de ce peson est (pl. j, a) un ressort

d’acier AA BB' formé de deux arcs, ou de deux lames égales et o|)posées , qui sont renies par deux demi-anneaux arrondis. On fait varier les dimensions de ce ressort suivant la tension qu’il doit supporter, ou le poids qui produit cette tension. Le peson que Régnier a mis dans le commerce, pour essayer la force des diverses parties du corps humain, ne pèse pas im kilogramme, et sert à pieser mille fois son poids. Sa longueur totale est de 3i k 3a centimètres; la plus grande largeur^ prise intérieurement entre les deux arcs, est d’environ 56 millhnètres, et la plus petite largeur, à l’extrémité de ces arcs, est de ao millimètres. Considérant un seul arc, son épaisseur au centre est à peu près dfe 5 millimètres, et sa hauteur , mesimée extérieurement, se réduit, depuis le centre jusqu’atix extrémités, de a3 niiliimctres à 1 1 ou i a millimètres. Les cordes des deux arcs sont ch' a6 centimètres. Cette longueur, augmentée de celle des deux demi-anneaux, forme la longueur totale du peson , de 3i à 3a cenümètres; la distance des cordes parallèles qui est de ao millimètres, et les flèches des arcs qui sont chatnine de i8 millimètres, déterminent l’écartemAt, total 56 millimètres cntec les points milieux de ces arcs.

Il y a deux manières de tendre ce ressort, ou en le pressant dans le sens de la droite qui joint les points milieux des deux arcs dont il est formé , ou en le tirant par ses deux anneaux, perpendiculairement k cette droite. On indique ces deux espèces de tension par deux échelles circulaires tracées sur Il même limbe , qu’on appelle échelles de pression et de tirage. La première du plus petit rayon marque les pressions du ressort par des poids, depuis eéro jdsqii’à i ao kilogrammes. La plus grande pression rapproche les points milieux des deux lames de lo millimètres; la flèche de chaque lame, qui est de 1 8 millimètres lorsque la pression est nulle, se réduit à 1 3 millimètres. J.c

(*) M. Régnier fils lient un assortiment des pesons, épronvettes, serrures et (»denas de séreté inTmlés par M. son père; le magasin est rue de .Sorbonne, n* 4 , à Paris.

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3a TRAITÉ

lirabe en cuivre sur lequel on a tracé les échelles, est fix^Bg. a) sur le milieu de l’arc A'B' du ressort, et l’arc opposé AB porte un repoussoir oA, long de 8 centimètres; l’extrémité A de ce repoussoir agit sur la petite branche AH (de 8 millimètres) d’un levier coudé AHc, dont l’autre brauche Hcest une .Hguillc de 63 millinit|k|u , comptés depuis le centre H de rotation du levier jusqu’à l’index c. Ai^Rsotis de l’index, est un petit fil cylindrique, ou un pied, long d’environ 5 millimètres, qui est fixé à l’aiguille Hc, et lui sert (le soutien lorsqu’ellK tourne sur le centre H parallèlement au limbe. Cette première aiguille Ile, en tournant, communique le mouvement de rotation autour du centre K., à une autre aiguille Kiid , qui rouie sur la |>arlie lisse d’une vis R, et s’appuie sur le limbe par une patte G garnie d’une rondelle de drap, pour rendre le frottement plus doux. Cette seconde aiguille a deux index d et d' pour marquer l’un les pressions et l’autre les tirages; elle est poussée par le pied de la première aiguille Hc. Les divisions des arcs décrits par les deux index sont cotées, et les cotes raarquenten kilo- * grammes les poids qui ont amené l’aignille sur ces divisions. Aussitôt que le ressort n’est plus tendu, l’aiguille Hc reprend sa |>ositiun primitive, et l'aiguille R</(/' des échelles reste sur la division où elle avait été ameifée ]iar la tension du ressort; d’où l’on voit que le système des deux aiguilles donne le moyen de cotiserver la mesure d’une tension , lorsque la force qui a produit cette tension n’agit plus.

IjC plus grand arc que l’aiguille Hc peut décrire est déterminé jrar la course de l’extrémité a du repoussoir aA , laquelle est de lo millimètres, par rapport à l’arc A'B' f)u’on suppose fixe. Les points A et c du levier coudé GHc décrivent des arcs d’un même nombre de degré» En rapportant les positions des deux aiguilles Hc, R<A/ à la droite URL de leurs centres, l’angle cRL de la seconde aiguille avec cette droite est égal à l’angle cHL de la première avec la même droite, augrüenté de l’angle IlcR des deux aiguilles; car dans le triangle HcR, dont les côtés Hc et HR sont conslans, l'angle cRH est supplément de l’angle cRL et de la somme des deux angles cHK et HcR. La distance HR des deux centres II et K est d’environ la millimètres, et il en résulte que l’arc total décrit par l’aiguille ’RcAf esta peu près un tiers de la circonférence.

l’our préserver des chocs le système de ces trois pièces, savoir, le repoussoir ah, le levier coudé AHc et l'aiguille \k.dd à deux index, on recouvre le limbe par une plaque NNNM’M', ou N'N'N'm'/n* (If part fig. 3), qui repose sur trois piliers N, N, N (fig. a) hauts de lo millimètres. Si l’axe de rotation du levier coudé AHc était prolongé, il rencontrerait cette

plaque au'^int H ( fig. 3), centre de l’arc de cercle m'm' qui la termine',

' et dont le rayon est ég.tl à la longueur de l'aiguille Ile ( fig. a). Les divK> '• - sioM de l’arc m'm' ^fig. 3) sont Cotées, et les cotes indiquent les mêmes tensions que celles de l’échelle de tirage tracée sur le limbe (flg. a). ^ •

• pesoii qu’on vient de décrire indique, sur rêchcllc de tirage, une'' '

tension de looo kilogrammes, de moitié trop gi-ande pour mesurer le plus - grand effort d'an cfieval , et néanmoins trop faible dans un grand nombre de cas. ■ "■

Régnier a exposé à la Société d’encouragement (vtyez le Bulletin da' . cette Société, juin i8 1 7) un autre pesun construit sur 1^ mêmes prïnci{)es)^ •' ^ quimesure un tirage de 3ooo kilogrammes. Le ressort , dé même force que ‘ l'ancien, a la même longueur; mais les deux arcs ou lames dont U est .

' foiraé sont plus larges, plus épais et plus écartés dans leur milieu. Cet

iiieu.

écartement est d’environ ri 5 millimétrés au lieu de 56; il no diminue/' 'S -

pour le plus grand tirage, que de lO millimètres. I,es arcs ont , au milieif, .' ' ' ‘

ep largeur millimètres, et en épaisseur 5 millimétrés. Ia poids tohir de ■ . • ,

Itiistrument est do a ;. kilogrammes. • . ^ ‘

fin plaçant un peson entre, les denx boHits d’une corde qui passe Sur, dcwou 1111 plus grand nombre de poulies, le rapj»on de la' force quf écarte les deiui jioulies extrêmes, à la tension de la corde, sera connu ; et , par: cette disposition, on poarra, mesurer un tirage beaucoup pl«iscousi>. dérable que celui qui est indiqué par l'échelle du peson. La figurç.| <r,. pl. à") fait voir ccl arrangement pour deux poulies. . *u ;

' Détails ile la construction dit Péson Rcf,nied^ç.'\ et dj.'

44-’^E*g. Deux supports d'acier D et D' sont ajustés solidement

. sur les deux branches opposées du ressort, dans la direction de la flèche :•

de ce ressort. Le premier support D, taillé en fourchette, porte une vis sur *'

laquelle roule l'extrt'‘milé a du repou.ssoir ab (fig. a); il a de liaiiteur envi- | nm 35 millimètres, el de largeiir i 5 mliliinètres; il est rctënu sur le milieu V

• «fo l’arc AB '(6g. par une forte vis dont In tète est marquée T sur la ' ,

partie convexe del’arc. Ia second support D (fig. i'*)est aussi retenu '

une vis dont on voit l’extrémité t sur la partie concave de l’aix: A'B*. face supérieure EF de ce support e.st en longueur d’environ la centiniètresgij^- Snr la face oppoSée EF Ue même longueur est une paillette de l.viton IL ..'-'a

(àpart fig. <^)ôxéé ^r iinè seule vis'g, qui affienrè in fiice EF(ûgv>j''''.)en)g'.

• Ha paillett»; écroHiovpour faire éessort, portent suD-exti'éaiitéaqe/cliape^.

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Digit»;

Cv'A.-r^