DES TRANSMISSIONS

a) NOTIONS GÉNÉBALES.

ISS. Division des moteurs et du travail. — Autrefois tout le mécanisme du laminoir se composait d'une seule équipe conduite, au moyen d'engrenages, par une machine placée au milieu des divers trains de cylindres. On appelle équipe la machine motrice avec l'ensemble des appareils qu'elle active. Indépendamment des trains, la machine commandait les cisailles, le marteau et, en général, tous les appareils et machines-outils que nécessite la fabrication des fers réclamés par le commerce.

Cette disposition, encore usitée dans les petits laminoirs mus par l'eau, a rendu des services à une époque où l'on ne tirait aucun parti des flammes perdues des fours et où il fallait brûler beaucoup de combustible uniquement pour la production de la vapeur. Elle permettait à certains égards de travailler avec économie, mais toujours sur une petite échelle et exigeait des soins particuliers et des dépenses fréquentes et considérables pour l'entretien et les réparations. Le manque de force néceesaire empêchait d'activer plusieurs trains à la fois ; pour un travail quelconque à une partie de l'équipe, il fallait employer toute la force de la machine motrice et tout le personnel attaché au service de celle-ci, et supporter tous les frais d'entretien et de réparation, etc., comme pour un travail plus complet ; on ne pouvait éviter un chômage général en cas d'accident ou de réparation à la machine ; on n'obtenait les diverses vitesses dont on avait besoin qu'en employant une grande quantité d'engrenages, qui étaient une nouvelle cause de pertes, d'accidents et d'arrêts, et l'impossibilité d'accumuler tous les fours en un point, obligeait à placer ceux-ci à des distances trop grandes des trains auxquels ils appartenaient, ou du moins dans une position peu favorable au service.

Tous ces inconvénients firent bientôt sentir la nécessité de répartir les diverses industries du laminoir sur plusieurs machines, et c'est ce que l'on ne tarda pas à faire, même à une époque où l'on ne se servait encore que des machines dispendieuses à balancier et où la production de la vapeur exigeait de grands sacrifices en combustible. On adopta donc deux machines au moins, mais il fallait encore des engrenages, il y avait encore de graves inconvénients et de nombreuses chances de rupture; le mal subsistait toujours, quoiqu'à un moindre degré (p. 17).

CHAP. III. DES MACHINES

Ce n'est que dans ces derniers temps qu'on est parvenu à lever toutes les difficultés par la traction directe et la division du travail. En effet, l'utilisation des flammes perdues des fours au chauffage des chaudières à vapeur procurant la vapeur motrice en quantité suffisante, on donne maintenant à chaque train du laminoir une machine particulière, placée tantôt en tête, tantôt en queue du train, et même quelquefois deux machines placées des deux côtés, attaquant directement les cylindres et marchant à la même vitesse qu'eux. Là ne se borne pas la division du travail adoptée : souvent on emploie autant de machines motrices distinctes qu'il y a d'appareils et de machines-outils à activer. La substitution des machines à action directe, aux machines à balancier et aux transmissions qui les accompagnent, a puissamment contribué à la réalisation de ce perfectionnement.

1S6. Emploi des courroies dans les laminoirs. — Les engrenages présentant de graves inconvénients, on a cherché à les remplacer par des courroies.

Oppermann (Portefeuille économique des Machines, etc. , novembre 1858, Paris), dans un article sur la commande directe des laminoirs par leurs moteurs à eau ou à vapeur, recommande l'emploi d'un système de courroies comme moyen de remplacer avantageusement les engrenages dans les forges activées par l'eau. Depuis deux ans, dit-il, que l'application en est faite sur une grande échelle aux forges de Rachécourt-sur-Marne, appartenant à MM. Jacquot et Colas frères, aucun événement n'est survenu qui ne soit favorable à cette combinaison, et l'usure extraordinaire que l'on redoutait pour les courroies n'a pas eu lieu.

D'un autre côté, on rapporte que pendant longtemps le petit train associé à une équipe de gros train, au laminoir d'Eschweiler, en Prusse, mû parla vapeur, s'est trouvé commandé par une courroie sur le volant.

Malgré ces exemples, toutes les autres usines n'emploient les courroies que pour activer des machines d'une importance très-secondaire. C'est ainsi qu'au laminoir à rails en acier de Seraing, une machine à vapeur de 12 chevaux active par des courroies les machines à dresser, à fraiser, à percer et à encocher les rails

(') M. Lauth, l'inventeur du laminoir différentiel pour tôles, s'est fait breveter re'cemment pour un laminoir à fers marchands activé par des courroies de 0™,50 de largeur. La machine à vapeur, d'une force de 80 chevaux, fait tourner directement le train ébauclieur moyen, à raison de 70 tours par minute. Le volant de ce train commande, par une courroie, le finisseur correspondant, qui peut recevoir, à volonté, une vitesse de i60 ou de 286 tours par minute. Enfin, ce dernier train met en mouvement, par une courroie, un arbre de transmission qui active, d'une part, au moyen d'une boîte d'embrayage, le dégrossisseur du petit train, et, d'autre part, à l'aide d'une courroie, le finisseur correspondant.

128 SECTION I. NOTIONS CONCERNANT PLUSIEURS DIVISIONS DE l'uSINE.

157. Équipe n" 1 de Couîllet. — Bien que dans les constructions nouvelles, on supprime autant que possible les engrenages dans l'intermédiaire entre la puissance et la résistance appelé transmission, cependant, comme la plupart des usines actuellement en activité possèdent encore cet intermédiaire d'après l'ancien système et que, même là, où on a adopté le principe de la traction directe et de la division du travail, on peut encore se trouver dans le cas de devoir se servir d'une ou de plusieurs parties de ce système, je vais le décrire en prenant pour base l'équipe n° 1 de Couillet.

Nous savons qu'abstraction faite du marteau, du squeezer et des cisailles, la transmission de cette équipe offre quatre arbres parallèles, dont un sert pour le grand engrenage, le second pour le volant avec ses trois pignons et les deux suivants pour les deux trains respectifs. Ces arbres se meuvent dans des paliers et le tout repose sur une fondation solide en bois. La grande manivelle qui se trouve à l'une des extrémités du premier de ces arbres, appelé arbre de couche, est saisie par la bielle de la machine motrice.

L'engrenage du squeezer, placé sous le pignon de l'un des trains ébaucheurs, fait mouvoir un arbre en fonte, pl. 1 et 'i,fiff. k, dont l'extrémité libre ou opposée à l'engrenage de ce train porte une manivelle et une bielle horizontale. Celle-ci imprime un mouvement de va-et-vient à un arbre en fonte placé horizontalement, au-dessous du squeezer, et muni de deux bras qui font entr'eux un angle droit. L'un de ces bras est saisi par la bielle et l'autre active le squeezer au moyen d'une tige de fer.

Les cisailles sont mues par des bielles placées sous terre et dont l'une communique avec l'arbre du grand engrenage par une manivelle.

Ordinairement l'observateur qui examine la transmission se place vis-à-vis de la machine motrice, de sorte que le devant de la transmission n'est pas du même côté que le devant des trains lequel se trouve toujours à l'entrée du fer dans les cylindres.

158. Fondation de l'appareil à engrenages. — Cette fondation porte les noms de grande fondation et de charpente maîtresse. Le plus souvent on la construit en poutres de chêne, mais dans les pays où le bois de chêne est rare, comme par exemple en Angleterre, on la fait quelfois en fonte.

La grande fondation, construite en bois, se compose de quatre supports ou châssis parallèles dont les deux du milieu soutiennent l'arbre

La vitesse de celui-ci est, à volonté, de 360 ou de SOO tours par minute ; celle du petit dégrossisseur est de ItiO tours. Ce système permet donc de choisir les vitesses les plus favorables au travail qu'on veut effectuer et de dégrossir des paquets deux et même trois fois plus gros que d'ordinaire. H. V.

CHAP. III. DES MACHINES

de couche et le volant, et dont les deux autres forment avec ceux du milieu les appuis nécessaires pour les engrenages qui conduisent les deux trains de grande fatigue. Pour fixer les idées nous supposerons qu'il s'agisse de l'appareil représenté pl. 1 et 2 pour Couillet.

Les deux châssis du milieu sont formés chacun d'un sommier s, pl. 2, fig. if, de quatre poussards p', d'autant de croisades c', et d'un chapiteau k. Toutes ces pièces sont assemblées par tenons et mortaises. Les sommiers et les chapiteaux des deux châssis se logent par un bout dans le mur de devant du bâtiment de la machine. Les deux poussards du milieu doivent se trouver, dans chaque châssis, précisément audessous des tourillons des arbres que les châssis supportent.

Sous les différents châssis se trouvent des traversines t, de 8 pouces anglais de côté, et des longuerines l, également de 8 pouces de côté. Les châssis sont fortifiés par de gros boulons b', en fer battu, qui fixent aussi les chaises des paliers, dans lesquels se meuvent les tourillons des arbres. L'emplacement des boulons se voit sur le plan de la machine de Couillet, pl. 1, fîg. 4. Les lettres n indiquent leurs places dans les différents chapiteaux. Les boulons sont serrés en bas par des clavettes r,pl.2. Entre les clavettes et les longuerines /, on place une rondelle de fer, appelée flotte, pour empêcher les clavettes d'entrer dans le bois. Les longuerines / reposent sur une maçonnerie de 18 pouces en briques et sur quelques pierres de taille v, qui permettent de laisser des vides pour serrer les clavettes des boulons. La maçonnerie dont nous venons de parler est ensuite élevée jusqu'à la surface supérieure des sommiers s.

La planche 2, fig. 4, représente l'élévation du châssis voisin du marteau. Le quatrième châssis est semblable.

Tous les châssis sont reliés entre eux, sur le devant, par des poutres q, pl. 1, fig. 4, depuis le sommet jusqu'à la base, et le tout est entouré de maçonnerie.

Au lieu des châssis à jour représentés pl. 2, on remarque, dans plusieurs usines du district de Charleroi, des châssis dont les vides sont remplis par des maçonneries en briques. Ces châssis ofl"rent plus de stabilité que ceux à jour et permettent de supprimer les croisades qui soutiennent les deux poussards de l'axe du volant.

159. Graissages. — A Couillet, on consomme à chaque équipe 3 k. de suif et 1 k. d'huile par jour pour graisser les tourillons des arbres moteurs, et 80 k. de goudron par mois pour lubrifier les dents des roues (g 178). Dans les laminoirs tels qu'on les construit maintenant, ces dépenses, comme beaucoup d'autres, se trouvent considérablement diminuées.

130 SECTION I. NOTIONS CONCERNANT PLUSIEURS DIVISIONS DE l'uSINE.

l) DU VOLANT (1).

160. Parties dont se compose le volant. — Le volant se compose de deux parties qui sont l'anneau et le croisillon. Le croisillon est formé des bras et de Testomac. L'anneau et le croisillon se coulent séparément. Il serait difficile de donner au volant la rectitude nécessaire en le coulant d'une seule pièce. Les bras présentent des griffes qui se calent dans les logements destinés à les recevoir dans la concavité de l'anneau. Le calage doit se faire avec du bois; toute autre matière employée pour cette opération n'aurait pas l'élasticité nécessaire. Il convient de couler l'anneau d'une seule pièce. Bien qu'il soit possible d'assembler solidement un anneau formé de deux parties, l'extrême rapidité avec laquelle le volant doit se mouvoir, rendrait cet assemblage dangereux.

161. Arbre et paliers du volant. — L'arbre du volant, pl. 1 et 2, fig. 4, est muni de deux tourillons au moyen desquels il tourne dans deux paliers solidement fixés sur la charpente maîtresse. Ils sont à chapeau et pourvus intérieurement de coussinets en bronze. Le chapeau, qui se fixe au moyen de boulons à clavette, est percé, au milieu, d'une ouverture dans laquelle on fait arriver un filet d'eau, destiné à rafraîchir le tourillon. La semelle du palier se cale dans un logement en queue d'aronde que présente une taque au moyen de laquelle on boulonne le palier sur la charpente.

162. Force du volant. — Le volant n'a pas seulement pour objet de prévenir les irrégularités dues à ce que la puissance et la résistance, dans les machines, varient pour ainsi dire à chaque instant, mais encore de concentrer la force du moteur et de la multiplier de manière que l'appareil puisse vaincre périodiquement des obstacles contre lesquels la machine seule échouerait. Le volant est la partie la plus utile, la plus indispensable d'un laminoir.

Afin de nous former une idée du travail que le volant accumule, emmagasine et tient en réserve pour en déployer tout à coup une partie sur les machines-outils, considérons un volant de 8 pieds anglais ou à peu près 2"", 75 de rayon, faisant 72 tours par minute et dans l'anneau duquel se trouve concentré un poids de 14000 kil. Le volant de la machine n° I de Couillet se trouve à peu près dans ces conditions, pourvu que l'on tienne compte du poids du croisillon.

D'après les principes de mécanique, la quantité de travail absorbée par le volant est exprimée par la formule jwr^w^ : 2, dans laquelle m

(') Un travail remarquable sur le calcul d'un volant a été publié en 1870 par M. Dwels- Jiauvers-Dery dans laR. U., t. 28, p. 573.

ClIAP. m. DES MACHINES. (31

représente la masse du volant ou son poids divisé par la gravité 9,8, r le rayon moyen de l'anneau et v la vitesse angulaire ou l'arc décrit à l'unité de distance et dans l'unité de temps. En substituant les nombres ci-dessus dans cette formule, nous trouvons successivement : m = 14000 : 9,8 = 1428,6; mr^= U28,6. 7,50 = 10786; w =72. 2ir : 60 = 7",5; mrV : 2 = 3393. S6,25 = 3033S6 kilogrammèlres.

La quantité de travail d'un cheval-vapeur étant exprimée par 75 k. élevés à un mètre par seconde, la force vive ou l'énergie de mouvement ci-dessus équivaudra à 303356 : 75 = 4044' chevaux-vapeur pendant une seconde.

On a l'occasion de vérifier l'existence de cette force prodigieuse, lorsqu'il se casse une partie de machine, par exemple, un arbre de communication, un tourillon de cylindre, etc., accidents qui se présentent assez souvent. En calculant les forces nécessaires pour rompre ces pièces, on trouve des résultats qui s'accordent avec celui qui précède.

163. Explication des effets principaux du volant. — On ne doit pas conclure de ce résultat que le volant crée du travail. Semblable en cela à toutes les machines, le volant fait, au contraire, perdre du travail, à cause des résistances nuisibles qu'il doit vaincre. Il ne fait que modifier l'action de la puissance, en ce sens qu'il permet de développer instantanément un effet considérable, après avoir condensé le travail, relativement très-faible du moteur, pendant un temps relativement très-long. C'est ainsi qu'un revenu d'argent très-minime, accumulé pendant un temps suffisant, finit par donner une somme importante. De même un mouton qui, après avoir été lentement élevé par un homme à une certaine hauteur, exerce, en retombant avec beaucoup de vitesse, par exemple, sur un pieu, un effort infiniment supérieur à celui que l'homme aurait pu produire immédiatement. Un grand nombre de machines produisent un effet contraire à celui du volant, telles sont, par exemple, la montre et le tournebroche. Le travail d'une force d'un kil., employée pendant une minute à remonter une montre, se trouve réparti, au moyen d'un ressort et de quelques engrenages, sur toute la durée de vingt-quatre heures, pour faire mouvoir les aiguilles du cadran. Dans un tourne-broche, le travail d'un poids de 10 k., élevé à 10 mètres, est détaillé pendant une heure pour faire tourner la broche. Ces exemples suffisent pour montrer que les fonctions du volant sont, comme celles de toutes les machines, soumises au principe : Ce ([ue l'on gagne en force, on le j)erd en temps, et réciproquement.

Lorsqu'on met la machine en train, il suffît d'un petit nombre de courses du balancier pour lancer le volant et lui donner la force vive que nous venons de calculer, parce que la machine agit d'une manière

132 SECTION I. NOTIONS CONCERNANT PLUSIEURS DIVISIONS DE l'uSINE.

continue, et que son travail, relativement très-faible, s'ajoute sans cesse dans le volant. En théorie, une machine de la force de 60 chevaux, comme celle de Couillet, n'aurait besoin d'agir que pendant une minute pour accumuler dans le volant une force vive disponible de 60.60 = 3600 chevaux-vapeur. Réciproquement, il faut peu de temps pour arrêter le volant au moyen de la machine.

Lorsque la machine tourne à vide, la vitesse du volant s'accroît de plus en plus, sans que, cependant, elle puisse jamais atteindre le maximum théorique qui se réaliserait s'il n'y avait pas de résistances nuisibles, telles que les frottements, la résistance de l'air, etc. Dès que le volant à atteint une certaine vitesse, toute la puissance de la machine est employée à vaincre ces résistances nuisibles.

164'. Autre effet utile du volant. — Le volant n'a pas seulement pour objet de régulariser le mouvement des machines et de les rendre capables de vaincre des obstacles extraordinaires, mais il prolonge en outre leur durée en les protégeant contre les accidents : il amortit les chocs occasionnés par le travail et les empêche de se transmettre à la machine motrice. Il convient que le volant soit conduit par un pignon très-petit, afin que son inertie réagisse moins fortement sur le grand engrenage et sur les diverses parties de la machine à vapeur. Si le pignon du volant avait un diamètre trop grand, même en supposant que la quantité de travail emmagasinée reste la même, ce ne serait plus le volant, mais la machine motrice qui dominerait dans le système mouvant et serait exposée à toutes les vicissitudes du travail. Par une raison analogue on rend les tourillons des arbres aussi petits que possible, afin que les machines se ressentent moins des frottements qui, alors, agissent au moyen de moindres bras de levier.

16o. Quantité de force vive que le volant peut céder. — Le travail du volant utilisé par le train et les autres machines ouvrières du laminoir doit se calculer d'après sa vitesse de révolution, immédiatement avant et après le passage d'une barre dans les cylindres, ou bien immédiatement avant et après l'accomplissement du travail transmis. Le passage d'une barre dans les cylindres fait diminuer la vitesse qui anime le volant, quoique son mouvement circulaire et la rapidité effrayante avec laquelle il tourne s'opposent à ce qu'on s'aperçoive facilement de cette diminution. Le volant doit toujours conserver une certaine vitesse, et il n'exerce son effet utile qu'en vertu de celle qu'il peut perdre. Si on l'arrêtait tout à coup, ce qui exigerait une force de 4044 chevaux, la machine se briserait. La conservation de l'appareil exige même que la force vive enlevée au volant ne produise qu'un faible ralentissement dans sa vitesse.

La quantité de force vive cédée par le volant est essentiellement

CIUP. m. DES MACHINES.

variable, de même que le travail résistant à effectuer. En effet, les barres de fer qu'on engage dans les cylindres ne peuvent présenter constamment le même degré de dureté, la même température, les mêmes dimensions, etc., et toutes ces circonstances modifient sans cesse l'effort nécessaire pour le laminage. De plus l'action du volant, lorsqu'un obstacle se présente, s'exerce par un choc contraire à celui de la résistance. C'est pourquoi, même dans le travail ordinaire, on doit toujours s'attendre à des ruptures partielles ; on cherche à faire porter celles-ci sur des pièces peu coûteuses et faciles à remplacer, telles que les moufflettes, les allonges, les boites de sûreté, dans les cages des cylindres, etc. V. | 196.

166. Circonstances d'après lesquelles on règle les conditions du volant. — D'après ce qui précède, on voit que toute la force de la machine réside dans le volant et que l'on aurait beau agrandir le diamètre et la hauteur du cylindre de la machine à vapeur, si le volant restait dans les mêmes conditions qu'auparavant, on n'augmenterait pas d'une manière sensible la quantité de travail utilisable en un instant donné, bien que le travail continu de la machine se trouvât augmenté par ce seul changement.

La puissance du volant étant proportionnelle à sa masse, au carré de sa vitesse angulaire et au carré de son rayon, il y aurait avantage à adopter une grande vitesse angulaire et un grand rayon pour diminuer le poids de la fonte et le travail absorbé par les frottements des tourillons.

Pour ce qui concerne la vitesse du volant, on peut la régler à volonté en modifiant la force de la machine motrice ; mais il convient de ne pas dépasser une certaine limite dans la vitesse que l'on fait prendre à un volant d'un poids donné, parce que la résistance du métal s'altère insensiblement (V. Défauts de la fonte considérée comme métal à canons, S'* Section), surtout si l'on n'a pas pris une bonne fonte pareille à celle qu'on emploie pour la fabrication des bouches à feu. Dès que la cohésion du métal ne surpasse plus de beaucoup la force centrifuge, le moindre choc fait voler l'appareil en éclats d'une manière terrible. Souvent les volants se brisent inopinément. D'après toutes les observations faites jusqu'à ce jotir, c'est surtout lorsqu'on ne travaille pas, lorsque la machine tourne à vide et avec la plus grande vitesse, que ces accidents se présentent.

Par la même l'aison on ne peut augmenter au delà d'une certaine limite le diamètre du volant, sous peine de développer une force centrifuge dangereuse, et parce que les difficultés de donner au volant la rectitude et la solidité nécessaires croissent avec son diamètre.

131 SECTION r. ■ — NOTIONS CONCEUNANT PLUSIEURS DIVISIONS DE l'uSINE.

Il faut par conséquent observer entre le poids, la vitesse et le diamètre du volant, dont l'anneau est toujours la partie la plus puissante, un certain rapport qu'il paraît impossible de déterminer à priori et auquel l'expérience doit conduire dans chaque cas particulier. Nous manquons encore de données exactes sur les changements qu'il est avantageux de faire au volant, lorsqu'on modifie la force motrice.

167. Formules de Morin. — Voici quelques calculs relatifs aux volants que j'extrais de l'Aide-Mémoire de mécanique pratique de M. A. Morin, éd., p. 258 et suivantes.

Pour simplifier la solution de la question concernant l'établissement des volants, on néglige ordinairement l'influence de leurs bras, et on détermine seulement le poids qu'il convient de donner à l'anneau.

Si l'on appelle a l'épaisseur de l'anneau ou sa largeur parallèlement à l'axe de rotation, b sa largeur dans le sens du rayon, R son rayon moyen, mesuré au milieu de l'anneau ; le poids P de cet anneau en fonte aura pour expression P = 45239 abW.

Pour les laminoirs à grandes tôles et à fers en barres on détermine le poids de l'anneau du volant par la formule : P= 150000 NK : mV^ dans laquelle on représente par P le poids cherché, par N la force en chevaux transmise par le moteur à l'arbre du volant, par V la vitesse moyenne de la circonférence au milieu du volant, par m le nombre de tours du volant par minute et par K un coëflîcient numérique qui doit être déterminé par l'expérience et auquel M. Morin assigne les valeurs que je vais rapporter.

On prendra : K = 20 pour les machines de 80 à 100 chevaux faisant marcher à la fois 6 à 8 équipages de cylindres à tôle ou pour le fer en barres, K = 25 pour les machines de 60 chevaux faisant marcher 4 à 6 équipages de cylindres pour l'étirage des fers, K = 80 pour les machines de 30 à 40 chevaux ne faisant marcher à la fois qu'un seul équipage de cylindres à grosses tôles ou deux équipages de cylindres ébaucheurs et finisseurs pour les petits fers.

On concevra que le volant doit être d'autant moins lourd que le moteur est plus puissant, attendu que dans le nombre d'équipages de cylindres qu'il conduit, il n'y en a qu'un ou deux qui travaillent précisément au même instant.

La formule précédente peut aussi s'employer lorsque le moteur doit conduire alternativement un équipage de cylindres et un marteau frontal.

En calculant le poids du volant d'après Morin, on considère ce poids comme un minimum, mais on l'augmente en ayant soin, toutefois, que la charge des tourillons sur les coussinets ne dépasse pas 10 k. par centimètre carré. Il serait même bon de rester en dessous de cette

CIIAP. ni. DES MACHINES.

Marteaux de

limite. Il existe, en effet, de très-fortes machines, de 400 chevaux par exemple (machines marines), dans lesquelles ce poids n'est que de 8 kilogr.

168. Volant pour un marteau frontal. — Les marteaux frontaux battent ordinairement 70 à 80 coups par minute, et leur poids, y compris celui du manche, varie de 5000 à SOOO k.

On calculera le poids de l'anneau du volant à monter sur l'arbre à cames par les formules suivantes :

169. Vérification d'un volant donné. — Pour s'assurer si un volant donné remplit le but qu'on se propose, il faut examiner si, dans un laminage qui exige le plus de force, le volant, dont le mouvement se trouve ralenti par le passage du fer dans les cylindres, reprend sa vitesse normale dans l'intervalle de temps compris entre ce passage et le suivant. Soient v et v' les vitesses du volant avant et après le passage du fer, fj, la gravité = 9,8, P, le poids de la jante du volant et t la durée de l'intermittence strictement nécessaire : Le travail absorbé, égal

à la moitié de la force vive perdue, sera donné par (p^ — v'^)- La

force de la machine étant N, le travail fourni pendant la marche à vide sera, en kilogrammètres, 7SNî, abstraction faite des frottements. Nous devons donc avoir

P (u' — 1;'') = 2^ • 7SNf,

formule qui pourra servir à déterminer une des quantités P, v, v', N et t, lorsque les autres sont connues.

L'évaluation en chevaux-vapeur de la perte de travail due au laminage, exige encore la connaissance du temps pendant lequel la barre s'est trouvée dans les cylindres : cette détermination se fait directement au moyen de la montre à secondes ou par le calcul, en considérant la longueur de la barre laminée et la vitesse moyenne des surfaces travaillantes; mais il ne faut pas se dissimuler les chances d'erreur que ces opérations présentent.

Un moyen à la fois plus exact, plus facile et peut-être plus expéditif de résoudre les divers questions relatives aux volants comme de la plupart des autres organes mécaniques d'un laminoir consiste à étudier le travail de la machine motrice même, successivement avec et sans charge ou à vide, en se servant de l'indicateur dynamomètre de Watt par P. Garnier, décrit dans le bulletin de la Société d'encouragement du 12 novembre 184S.

156 SECTION I. NOTIONS CONCERNANT PLUSIEURS DIVISIONS DE l'uSINE.

170. Les facteurs du volant. — La puissance du volant croît en raison directe de son poids, du carré de son rayon et du carré de sa vitesse angulaire.

Le poids du volant est limité en ce que la charge des tourillons sur les coussinets ne doit pas dépasser 10 k. par centimètre carré, à cause des frottements.

Au moyen d'une grande vitesse, on peut réduire à la fois le poids du volant et le diamètre de l'arbre qui le porte, ainsi que celui de ses tourillons, mais on dépasse rarement 30 mètres par seconde à la circonférence, et plus rarement on atteint 38 mètres. Le nombre des révolutions du volant dépend de la vitesse du moteur lorsque celui-ci attaque directement les trains.

Un diamètre supérieur à 10 mètres offrirait des difficultés d'exécution et occasionnerait des dangers.

171. Poids, vitesses et diamètres des volants employés dans diverses usines.

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DÉSIGNATION DES