CHAPITRE XXVII

De la faculté d’inventer des machines.

S18. La faculté d’iuTenter et de combiner des moyens mécaniques ne parait pas être un talent bien rare ou bien difficile à acquérir , si l’on en juge par cette quantité d’inventions de toute nature qui se présentent chaque jour. Parmi cette multitude immense d’inventions , un grand nombre , sans doute , ont échoué par l’imperfection des premiers essais ; mais un nombre plus grand encore , après avoir surmonté les premières difficultés mécaniques , n’ont pas réussi par une seule cause , par le défaut de soins convena* blés dans la coordination et la direction des diverses opérations de détail qu’elles embrassaient.

Les commissaires nommés par le gouvernement à l’effet d’examiner les inventions proposées pour empêcher la contrefaçon des billets de banque ont déclaré , dans leur rapport , que sur les cent soixante-huit projets présentés à la Banque il y en avait seulement douze d’un mérite supérieur et neuf qui demandaient nécessairement un examen plus spécial.

319. C’est une chose bien surprenante qu’avec cette faculté si répandue de combiner des machines , les exemples de belles combinaisons mécaniques soient aussi excessivement rares. Celles de ces combinaisons

qui nous frappent d’ctonnement par la perfection de leurs efiels et la simplicité de leurs moyens doivent être classées au nombre des créations les plus heureuses du génie de l’homme.

Produire des mouvemens , même d’un genre compliqué, n’est pas une chose difficile. 11 existe une foule d’inventions connues pour tous les usages les plus habituels , et si la machine dont on s’occupe n’est qu’une appücation d’une force ordinaire , on peut la construire tout entière sur le papier, et juger d’avance de la force convenable à donner à chacune de ses pièces , aussi bien qu’au bâti qui la porte ; on peut même juger ainsi de son plus grand effet , bien avant l’exécution d’une seule des pièces qui la composent. Il est constant que toutes les inventions de détail , tous les petits perfectionnemens doivent se faire sur les dessins de la machine projetée.

3210. D’un autre côté , il existe certaines particularités qui dépendent des propriétés chimiques ou physiques des matières employées, et pour lesquelles un dessin est parfaitement inutile ; alors il faut nécessairement recourir à des expériences directes. Supposons , par exemple , qu’il s’agisse d’une machine destinée à graver des lettres sur des planches de cuivre au moyen de poinçons d’acier. Tout le mécanisme nécessaire pour mouvoir à certains instans , et mettre en contact immédiat les poinçons et la planche de cuivre , est du ressort du dessin , et la machine proprement dite peut être disposée sur le papier. Mais on peut craindre avec raison que la bavure qui se produira autour de chaque lettre par l’effet du poinçon n’empêche la lettre voisine dé venir également

bien ; ou encore on peut craindre que cette deuxieme lettre ne défigure la première , si elle en est trop voisine. Enfin , quand l’un et l’autre de ces inconvéniens n’auraient pas lieu , les bavures venues au poinçonnage pourraient nuire à la netteté des gravures tirées de la planche de cuivre. La planche elle-même, n’ayant qu’un côté couvert de caractères , pourra s’altérer dans sa forme , par suite de l’inégale condensation de ses molécules , de sorte qu’il sera très difficile d’en obtenir des épreuves correctes. Ce sont là des questions qui ne peuvent être décidées au moyen du dessin : l’expérience seule peut en donner la solution. On a donc fait des expériences à ce sujet, et l’on a trouvé qu’en tenant les côtés du poinçon bien perpendiculaires à la face de la lettre à graver , il ne se produisait qu’une bavure insensible dans le poinçonnage : qu’en gravant à une profondeur bien suffisante, la forme des caractères gravés, même très voisins l’un de l’autre , ne subissait pas d’altération ; que les petites bavures pouvaient être enlevées facilement : et enfin que la surface de la planche ne devenait pas gauche par la condensation du métal , et était parfaitement disposée pour le tirage , après avoir été gravée.

821 . Quand les dessins sont achevés , ainsi que les expériences préliminaires , dans le cas où elles sont nécessaires , le second pas à faire est l’exécution de la machine. Ceux qui font des inventions de ce genre ne peuvent se graver trop profondément dans l’esprit cette vérité bien reconnue, que pour réussir dans un essai de machine nouvelle, et pour réussir surtout sans SC jeter dans de grandes dépenses , il est très

important d’exécuter des dessins parfaitmnent exacts de chaque partie de la machine qu’on veut construire. Avec des dessins bien détaillés , l’exécution pratique n’est plus qu’une tâche aisée , pourvu qu’on soit muni de bons outils et qu’on adopte des méthodes de fabrication telles , que la perfection de la pièce fabriquée dépende moins de l’adresse personnelle de l’ouvrier que do l’exactitude des procédés qu’il emploie.

822. Les causes de non -réussite dans cette seconde partie de l’opération proviennent généralement des erreurs faites dans la première. Pour ne pas entrer dans trop de développen>ens , nous dirons que ces erreurs tiennent ordinairement à ce qu’on n’a pas assez réfléchi que les métaux n’ont jamais une rigidité ni une élasticité parfaites. Ainsi un cylindre d’acier de petit diamètre ne peut être considéré comme une tige inflexible , et doit être supporté d’espace en espace , si l’on veut qu’il remplisse la fonction d’un axe parfait. De plus , on ne peut faire trop d’attention à la force , à la rigidité du bâti qui porte la machine. On doit toujours se rappeler qu’une addition superflue de matière aux parties fixes , n’a pas le même inconvénient qu’une augmentation de poids dans les parties en mouvement, puisque , dans ce dernier cas, le moment dynamique de ces parties “se trouve modifié par cette addition. La rigidité du bâti d’une machine présente un autre avantage. Les coussinets ou les supports d’un arbre de rotation , une fois placés en ligne droite , resteront toujours ainsi placés si le bâti reste rigide ; tandis que s’il éprouve une altéra tion dans sa forme , quelque légère qu’elle puisse être , la machine éprouvera de suite un frottement considé-

rable dans ses mouvemens. Cet effet est si universellement reeonnu dans les loealités où sont réunies nos principales filatures, que, dans l’estimation de la force nécessaire pour faire marcher une nouvelle fabrique, on compte qu’on peut économiser 5 pour 100 sur la force de la machine quand 'le bâtiment est à l’épreuve du feu. Cette économie considérable tient à ce que la solidité d’un bâtiment à l’épreuve du feu prévient tout dérangement dans les coussinets des arbres ou des longues communications de mouvement que fait aller la machine , et détruit ainsi une cause énergique de frottement.

82S. Il serait bien inexact de penser que l’essai d’une nouvelle combinaison mécanique peut se faire avec un assemblage de pièces grossières et imparfaites . Si l’expérience vaut la peine d’être tentée , elle doit l’ètre avec tous les avantages que peut offrir l’état actuel de la mécanique ; car un essai imparfait peut faire rej eter une idée qui aurai t semblé praticable étant mieux exécutée. Au contraire, quand une bonne exécution a assuré une fois le succès de l’idée première , il devient aisé de déterminer le degré de perfection nédessaire dans le travail , pour que la machine remplisse complètement l’effet désiré.

824. C’est par suite de cette imperfection des premiers essais, et du perfectionnement graduel de la mécanique pratique , que des inventions essayées et abandonnées à une certaine époque ont réussi parfaitement plus tard , à une époque où l’art était plus avancé. L’idée de l’impression au moyen de caractères mobiles s’était probablement présentée aux anciens , qui savaient obtenir des impressions avec des

blocs de bois ou avec des cachets. Ainsi , dans les fouilles de Pompéia et d'Herculanum , on a trouve , parmi d'autres instrumens , des espèces de timbres formés d’une seule pièce de métal , et présentant un mot composé de plusieurs lettres. Séparer ces lettres, et les combiner ensuite de manière à former d’autres mots et à imprimer un livre , c’était une idée naturelle et qui dut infailliblement se présenter à plusieurs personnes ; mais elle dut être rejetée immédiatement par les mécaniciens les plus instruits de cette époque ; car alors aucun ouvrier n’eût conçu la possibilité de fabriquer plusieurs milliers de morceaux de bois ou de métal aussi parfaitement semblables , et susceptibles d’un arrangement aussi régulier que les caractères employés dans l’imprimerie. Le principe sur lequel est fondée la presse de Bramah(la presse hydraulique ) était connu cent cinquante ans avant que cette machine fût exécutée ; mais en supposant que celui qui découvrit celte loi physique eût songé à ses applications , la mécanique pratique était alors dans une telle enfance, qu’il aurait dû promptement y renoncer , etqu’il n’eût pu espérer sérieusement d’appliquer ce principe à la construction d’un instrument destiné à produire un grand développement de force.

De ces considérations résulte cette conséquence , qu’au bout de longues périodes de temps qui ont perfectionné l’art défaire les machines, il est bon de reprendre les essais de méthodes proposées auparavant, et qui n’ont pas réussi , quoique fondées sur des principes raisonnables.

S2o. Quand les dessins ont été faits convenablement , quand la machine a clé bien exécutée , quand

le produit qu’elle donne possède toutes les qualités prévues , l’invention peut encore ne pas réussir , ou , pour m’exprimer clairement , elle peut ne pas réussir commercialement parlant; ce qui arrive le plus souvent parce que le produit fabriqué coûte plus avec la nouvelle machine que par les procédés déjà connus.

826. Quand la machine nouvelle ou perfectionnée qu’on veut construire doit servir de modèle pour un nouveau système de fabrication , il faut examiner avec le plus grand soin les dépenses qu’elle entraînera, avant d’entreprendre sa construction. Cette évaluation est toujours très difficile à faire dans tous les cas ; mais plus le mécanisme nouveau se complique , moins la tâche est aisée ; et quand il comprend une grande complication et une grande variété de détails , cette tâche devient tout-â-fait impossible. Ou estime en gros que pour construire une seule machine sur un nouveau modèle , il en coûte cinq fois autant que pour la construction de la deuxième machine du même modèle , et cette évaluation est peut-être assez près de la vérité. Si la seconde machine est tout-àfait conforme à la première, les mêmes dessins, les mêmes modèles en bois pourront servir une seconde fois ; mais si le premier essai qu’on a fait suggère quelques pcrfectionnemens , et c’est le cas ordinaire, ces dessins et ces modèles doivent être plus ou moins modifiés. Cependant , quand on a exécuté deux ou trois machines , s’il en faut quelques autres de plus , celles-ci pourront ordinairement être fabriquées â un prix moindre que le cinquième du prix de la machine primitive.